(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に充填するための充填流体（Ｌ）を冷却するために設けられている、冷却剤を冷却するための装置であって、
冷媒経路（２０）と、冷却剤経路（１０）とを有し、
−前記冷媒経路（２０）が、
周囲空気を冷却するための冷媒用の第１の蒸発器（２９）と、
前記冷却剤を冷却するための冷媒用の第２の蒸発器（１９）とを備え、
−前記冷却剤経路（１０）が、
前記充填流体（Ｌ）用の熱交換器（１１）と、
冷却剤冷却器（１３）と、
前記冷却剤を冷却するための前記冷媒経路（２０）の前記冷媒用の第２の蒸発器（１９）とを備える装置（１、２）において、
前記冷却剤の臨界温度よりも低い冷却剤温度によって示された第１の作動状態（Ｂ１）において、前記第２の蒸発器（１９）用の冷媒バイパス（３３）が作動されており、
前記冷却剤の臨界温度よりも高い冷却剤温度によって示された第２の作動状態（Ｂ２）において、前記第２の蒸発器（１９）用の前記冷媒バイパス（３３）も、前記第１の蒸発器（２９）用の冷媒バイパス（３１）も作動されず（Ｂ２１）、
前記第１の蒸発器（２９）および第２の蒸発器（１９）の出力要求が前記冷媒経路の能力限界よりも高い場合に、前記第２の蒸発器（１９）用の前記冷媒バイパス（３３）と前記第１の蒸発器（２９）用の前記冷媒バイパス（３１）とが交互に作動される（Ｂ２２）ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の蒸発器（２９）と前記第２の蒸発器（１９）とが前記冷媒経路（２０）において直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の蒸発器（２９）と前記第２の蒸発器（１９）とが前記冷媒経路（２０）において並列に配置されており、前記第２の蒸発器（１９）の後方の冷媒の流れの下流側には吸気絞り（３５）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の蒸発器（２９）と前記第２の蒸発器（１９）とが前記冷媒経路（２０）において直列に配置されており、前記第１の蒸発器（２９）および／または前記第２の蒸発器（１９）の後方の冷媒の流れの下流側には、前記冷媒用の吸気絞りが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の蒸発器（２９）および／または前記第２の蒸発器（１９）の出力を制御するために、前記冷媒経路（２０）が、前記第１の蒸発器（２９）および／または前記第２の蒸発器（１９）用のそれぞれ１つの冷媒バイパス（３０、３１、３３）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の蒸発器（１９）用の冷媒バイパス（３３）が、前記冷媒経路（２０）に前記吸気絞り（３５）の前方または後方で通じていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
冷却剤バイパス（１０’）が前記第１の蒸発器（２９）のために前記冷却剤経路（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の蒸発器（２９）および／または第２の蒸発器（１９）の、冷媒の流れの上流側に作動機構（２４、２４’、２６、２６’）が配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置（１、２）。
【請求項９】
前記第１の蒸発器（２９）および／または第２の蒸発器（１９）の出力を測定するための手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（１、２）。
【請求項１０】
前記第１の蒸発器（２９）および／または第２の蒸発器（１９）の出力を制御するために、前記第１の蒸発器（２９）のおよび／または前記第２の蒸発器（１９）の、冷媒の流れの上流側には、膨張機構（２２、２２’、２６、２６’）が配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置（１、２）。
【請求項１１】
前記冷却剤経路（１０）が、冷却剤温度を算出するためのセンサを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置（１、２）。
【請求項１２】
前記熱交換器（１１）および前記第２の蒸発器（１９）が別々にまたは共通の構造ユニットで実現されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
内燃機関へ充填を行うための回路（１００、２００）であって、
前記充填のために設けられた充填流体（Ｌ）の流れ経路における圧縮機と、
前記充填流体（Ｌ）用の前記熱交換器（１１）を介して接続された、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置と、
を備える回路。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置によって、内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体（ｌ）を冷却するための方法。
【請求項１５】
前記臨界温度が４０〜５５℃であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
冷却剤バイパス（１０’）が冷却剤温度を制御するために作動されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒ガイド（冷媒経路）と冷却剤ガイド（冷却剤経路）とを有する、内燃機関に充填するための充填流体を冷却するために設けられている、冷却剤を冷却するための装置であって、冷媒ガイド（冷媒経路）が、周囲空気を冷却するために冷媒用の第１の蒸発器と、冷却剤を冷却するための冷媒用の第２の蒸発器とを備え、冷却剤ガイド（冷却剤経路）が、充填流体用の熱交換器と、冷却剤冷却器と、冷却剤を冷却するための冷媒ガイド（冷媒経路）の冷媒用の第２の蒸発器とを備える装置に関する。さらに、本発明は、充填流体のために設けられた充填流体の流れガイドの圧縮機と、充填流体用の熱交換器とを備える、内燃機関への充填を行うための回路に関する。さらに、本発明は、内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体を冷却するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却された充填流体、特に、本質的にガス状の充填流体、例えば、給気および／または排気ガス、あるいは給気および／または排気ガスを含む混合物を内燃機関に充填することは、車両では、特に法的規定に基づいて、粒子エミッションおよび有害物質エミッション、特に窒素酸化物エミッションを低減するために用いられる。排気ガスの浄化に対する要求は厳しくなっているので、過給システムによって制御されるべきより多い排気ガス質量流量が必要となる。さらに、従来使用されている過給システムにおいて、必要な空間が小さくて済み、いわゆる「小型化」を行うことができる場合に、特定のリットル出力を向上させることができる。充填流体の追加の冷却によるものと同様に、「小型化」によって燃料を節約することができる。すなわち、これによって、充填流体が比較的低い温度の燃焼プロセスに利用され、このことは、充填流体における密度ゲインに関連し、したがって、低減された燃焼温度におけるより良いシリンダの充填が可能になる。その結果、内燃機関内の充填流体をより強く圧縮することができ、これにより、上記の消費の低減または出力の向上がもたらされる。さもなければ、干渉作用により、充填流体の冷却が不十分であった場合には、比較的劣ったシリンダの充填が行われ、したがって、臨界温度により速く達し、これにより次に、内燃機関でより劣った圧縮が生じる。その結果、内燃機関の出力が小さい場合には、燃料消費の反応が敏感になる。
【０００３】
したがって、一方では、商用車のディーゼルエンジンの範囲において、さらにガソリンエンジンの場合においても、原則として、充填流体の冷却時の冷却能力を向上させるために、充填流体の２段冷却を行うことが知られている。商用車について、このようなシステムは、例えば、特許文献１にまたは特許文献２に記載されている。自動車に適切な別の２段冷却システムが、特許文献３、特許文献４および特許文献５に記載されている。この場合、原則として、充填流体回路において、２つの熱交換器、したがって上記高温熱交換器およびしたがって上記低温熱交換器には充填流体が貫流し、この充填流体は、必要に応じて充填流体を冷却するために使用することができ、それに応じて、充填流体用の１つまたは複数のバイパス通路が設けられている。このようにして、例えば、特許文献６のように、給気冷却用の熱交換器を給気通路に配置することができる。
【０００４】
このような充填流体の２段冷却の上記の公知の措置に加えて、特許文献７に記載されているように、充填流体の特に効果的な冷却が可能である。この場合、圧縮機によって圧縮された充填流体は、給気冷却器の冷却液で冷却されるように相互作用し、さらに、給気冷却器の冷却液は、空調装置の冷却剤／冷媒蒸発器で冷却されるように相互作用する。さらに、このようなシステムは、空調装置の単一の蒸発器のみで作動するので改善する価値があることが証明されている。それに応じて、例えば、特許文献８または特許文献９の出願人から、冷却剤／冷媒蒸発器の形態の第１の蒸発器を有する冒頭に述べた種類の装置と、空調蒸発器の形態の第２の蒸発器とが提案された。冷媒ガイドにおいて、空調蒸発器内の冷却剤が周囲空気を冷却するために膨張して、圧縮機内で圧縮を行う。冷却剤／冷媒蒸発器の形態の第１の蒸発器と、空調蒸発器の形態の第２の蒸発器とが冷媒ガイドにおいて並列に接続されている。原則として、このようなシステムが比較的敏感に反応することも明らかになっている。
【０００５】
好ましくは、冷媒用の第１および第２の蒸発器を使用して、充填流体の向上した冷却能力を提供するための概念がさらに改善された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／１１１３９２Ａ１号パンフレット
【特許文献２】欧州特許出願公開第０４９６０８５Ａ１号明細書
【特許文献３】欧州特許第１４３２９０７Ｂ１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１４４５４５４Ａ１号明細書
【特許文献５】欧州特許第０６７８６６１Ｂ１号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１０２００４０４５６６１Ａ１号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１９８５９１２９Ａ１号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第１０２１０１３２Ａ１号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第１０２５４０１６Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、内燃機関に充填するための充填流体を冷却するために設けられている、冷却剤を冷却するための装置と、内燃機関への充填を行うための回路とを提供することである。別の課題は、内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体を冷却するための方法を提供することである。本装置および本方法は、充填流体冷却能力をより有効に利用することができる。特に、内燃機関の異なる作動状態において、第１および第２の蒸発器の冷却能力の効果的な利用を実現すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
装置に関する課題は、本発明によれば、第１の形態では、第１および第２の蒸発器が冷媒ガイドにおいて直列に配置されているか、あるいは第２の形態では、第１の蒸発器および第２の蒸発器が冷却剤ガイドにおいて並列に配置されており、第２の蒸発器の後方の冷媒の流れの下流側には吸気絞りが配置されていることが意図されている冒頭に述べた種類の装置によって解決される。
【０００９】
回路に関する課題は、本発明によれば、充填流体用の熱交換器を介して接続された本発明の概念による装置が設けられている冒頭に述べた種類の回路によって解決される。
【００１０】
冷媒ガイドは冷媒を案内する経路好ましくは冷媒回路の形態で設けられている。冷却剤ガイドは冷却剤を案内する経路好ましくは冷却剤回路の形態で設けられている。
【００１１】
本発明は、原則として、冷却回路のアーキテクチャへの干渉によっておよび／または冷却回路の適切な制御によって、出力要求が異なる場合でも、周囲空気の冷却も冷却剤の冷却も、改善された方法で保証することが可能であるという考えに基づいている。試験中に、第１および第２の蒸発器が、単に容易であるとしても、少なくとも、個々の場合に大きく異なる温度レベルで作動することが明らかになっている。例えば、周囲空気を冷却するための冷媒用の第１の蒸発器は、通常、２０℃〜７０℃の空気の温度で作動するが、このことは、必要に応じて、乗員室の好ましい冷却の最初の時間中にのみ空調装置によって行われる。これに対して、冷却剤を冷却するための冷媒用の第２の蒸発器に関する冷却剤入口温度は、通常、２５℃〜８０℃である。したがって、第２の蒸発器の長時間にわたる平均温度レベルは、第１の蒸発器よりも高く、これにより、装置を操作するための適合されたアーキテクチャおよび／または制御方法の必要性が生じる。
【００１２】
本発明は、第１および第２の蒸発器の単なる並列とは異なり、出願人の冒頭に述べた先行技術のような追加の措置なしに、第１の形態において、第１および第２の蒸発器の直列配置により、冷却回路の改善されたアーキテクチャおよび制御方法が得られることを認識している。すなわち、第１および第２の蒸発器用の上記直列配置によって、必要に応じて第１および／または第２の蒸発器を作動させるために、有利には、適切な作動機構によって取り扱うことができるほぼ同じ吸気圧環境が生じることが証明されている。両方の蒸発器は共に、冷媒の移動およびオイルの回転の課題が最小化されるという利点を有する。
【００１３】
さらに、本発明は、第２の形態において、冷媒ガイドで第１の蒸発器と第２の蒸発器とを並列に配置すること、特に追加の措置によって、第２の蒸発器の後方の冷媒の流れの下流側に吸気絞りを配置するという点で、先行技術を凌駕していることを認識している。特に、第２の蒸発器が、吸気絞りによって生じる追加の圧力低下により、第１の蒸発器とほぼ同じ吸気圧になることが可能になる。本発明によって認識されているように、第２の蒸発器の長時間にわたる平均温度レベルは第１の蒸発器の平均温度レベルよりも高い。これにより、第２の蒸発器の吸気圧は第１の蒸発器の吸気圧よりも高くなる。圧力低下を生じさせる吸気絞りとしては、原則として、例えば、断面積の減少により、第２の蒸発器の後方の冷媒ガイドの冷媒の流れの下流側の部分において、さらなる圧力低下を生じさせる各機構が適している。冷却システムの出力に過度に影響を与えることなく、第２の蒸発器、特にＣＡＳ蒸発器の冷媒側の圧力低下を最適化することができるので、上記解決方法が可能である。原則として、この機構は例えばＥＸＶまたはＴＸＶ等の膨張機構／弁であってもよい。吸気絞りを使用することにより、有利にはＴＸＶ等、さらにまたはその代わりに膨張機構を使用することも可能になる。原則として、切換弁と比較して吸気絞りの方がより安価であることが証明されている。さらに、吸気絞りと遮断弁との組み合わせが有利であることが証明されている。吸気絞りによって、並列に接続された第２の蒸発器および第１の蒸発器が比較的同じ吸気レベルにあることにより、第２の蒸発器のおよび第１の蒸発器の特に有利な同時の作動モードがもたらされる。本発明の概念により、両方の蒸発器において比較的同じ蒸発圧力および蒸発温度が得られる。特に、この概念は、例えば、蒸発した冷媒が液体成分になることを回避するために、例えば、傾向的に過熱した冷媒が存在するように吸気絞りを調節することができるという利点も有する。
【００１４】
本発明の上記概念が、低温回路の形態で形成されている冷却剤回路のために使用可能であることが特に有利であることが証明されている。この場合、特に好ましくは、熱交換器は、間接給気冷却器の形態で形成され、および／または冷却剤冷却器が低温冷却器の形態で形成される。冷却剤回路は、好ましくは、冷却剤ポンプと、冷却剤ガイド内の、特に冷却剤回路内の冷却剤を案内するための別の適切な措置とを備える。
【００１５】
本発明の概念の範囲において、空調装置用の冷媒回路が構成されており、さらに特に、冷媒圧縮機、凝縮器、またはガス冷却器等を備え、このガス冷却器には、適切な方法で収集器および／または乾燥機が後置されていることがさらに特に好ましいことが証明されている。
【００１６】
本発明の概念の範囲では、冷媒用の第１の蒸発器がＨＶＡＣ蒸発器の形態であることが特に有利であることが証明されている。さらに、本発明の概念の範囲では、冷媒用の第２の蒸発器がＣＡＳ蒸発器の形態であることが特に好ましいことが証明されている。
【００１７】
内燃機関は、好ましくは、エンジンまたは内燃機関、好ましくはガソリンエンジンとして形成されている。さらに、ディーゼルエンジンとして実現することも可能である。
【００１８】
本発明の別の有利な発展形態は、従属請求項から明らかになり、課題設定の範囲でおよび別の利点に関して上記概念を実現すべき個々の有利な形態で示される。
【００１９】
第１の形態の範囲では、第２の蒸発器が第１の蒸発器の冷媒の流れの下流側に配置されていることが特に有利であることが証明されている。さらに、原則として、第１の形態の範囲では、代わりに、第１の蒸発器が第２の蒸発器の冷媒の流れの下流側に配置されてもよい。有利には、第１の蒸発器はＣＡＳ蒸発器である。有利には、第２の蒸発器はＨＶＡＣ蒸発器である。
【００２０】
本発明の特に好ましい発展形態の範囲では、第１および／または第２の蒸発器の出力を制御するために、冷媒ガイドが第１および／または第２の蒸発器用のそれぞれ１つの冷媒バイパスを備えることが意図されている。特に、このため、第１および／または第２の蒸発器のそれぞれの冷媒の流れの上流側に、それぞれの冷媒バイパスを作動させるための作動機構が配置されていることを意図することができる。適切な作動機構は、特に、３方向切換弁、および／または２つの遮断弁のそれぞれ１つの構成、および／または膨張機構を有するそれぞれ１つの遮断弁であることができる。第２の形態の範囲では、第２の蒸発器用の冷媒バイパスが吸気絞りの前方において冷媒ガイドに通じることが特に有利であることが証明されている。バイパス作動時に圧力低下を望まない場合には、第２の蒸発器用の冷媒バイパスが吸気絞りの後方において冷媒ガイドに通じることが有利であり得る。全体的には、本発明の概念の範囲において、本発明の上記発展形態により、両方の蒸発器の吸入圧を適合させるために、必要に応じておよび内燃機関の作動状態に応じて、上記利点を有する第１および／または第２の蒸発器を制御するかあるいは作動または停止させることが単独でまたは組み合わせて可能である。
【００２１】
さらに、本発明の特に好ましい発展形態の範囲では、本装置において、第１および／または第２の蒸発器の出力を測定するための手段が設けられている。このことは、例えば、空気入口温度および空気量を利用する状況で実現することができる。
【００２２】
さらに、第１の蒸発器および／または第２の蒸発器の冷媒の流れの上流側に、特に遮断機能を有する電気的膨張機構および／またはサーモスタット膨張機構が配置されていることが有利であることが証明されている。第１および／または第２の蒸発器の出力を制御するためのこのようなおよび他の手段が特に有利であることが証明されている。原則として、例えば、第１および／または第２の蒸発器の前方および／または後方の冷媒の圧力および温度を測定する状況において、全ての出力制御手段が適している。
【００２３】
さらに、冷却剤ガイドが、冷却剤温度を算出するためのセンサを備えることが有利であることが証明されている。この措置により、第１および第２の蒸発器の出力要求が冷媒ガイドの能力限界よりも高い場合に、有利には、第１および／または第２の蒸発器の交互の作動の制御が可能になる。
【００２４】
本発明の特に好ましい発展形態は、冷却剤ガイドの第２の蒸発器用の冷却剤バイパスを備える。このことは、第１の形態、特に第２の形態による本発明による概念に対して有利であることが証明されている。冷却剤バイパスを作動させて冷却剤温度を制御することには、冷却剤ガイドの冷却能力が、給気に加えて別のシステム部、例えば電子回路を使用することを利用できることが証明されている。このような状態は、例えば電子回路等の別のシステム部による冷却の必要性が高まった場合に有利であることを証明することができる。このため、冷却剤側の冷却剤バイパスによって、熱交換器の形態の給気冷却器を実際に分離することができる。冷却剤ガイドによって、冷却剤温度を制御するための冷媒側の補償を実現することができる。このことは、冷却剤ガイドを、必要な最大能力に応じて構成する必要はなく、構成における冷媒ガイドの利用できる冷却能力を考慮することができるという利点も有する。このため、第２の蒸発器、特にＣＡＳ蒸発器における間接的な出力制御のために、冷却剤側で冷却剤バイパスを使用することができる。このことは給気冷却の出力制御を間接的に可能にする。冷却剤温度によって、第２の蒸発器、特に給気（ＣＡＳ）蒸発器の冷媒側の出力が間接的に制御されるが、その理由は、これにより、蒸発器の圧力、すなわち冷媒温度が影響を受けるからである。冷却剤温度が上昇し、このようにして冷媒圧力が上昇し、したがって冷媒温度、すなわちＣＡＳ蒸発器の冷媒側の出力が低下する。
【００２５】
本発明の概念の特に非常に好ましい発展形態では、上記種類の装置の場合に、臨界温度よりも低い冷却剤温度によって示された第１の作動状態において、第２の蒸発器用の冷媒バイパスが作動されている。代わりに、このような装置の場合に、臨界温度よりも高い冷却剤温度によって示された第２の作動状態において、第２の蒸発器用の冷媒バイパスも、第１の蒸発器用の冷媒バイパスも作動されていない。最後の代替方法では、第１および第２の蒸発器の出力要求が冷媒ガイドの能力限界よりも低い場合に、冷却剤を冷却するための両方の蒸発器を使用することができる。第２の代替方法では、第１および第２の蒸発器の出力要求が冷媒ガイドの能力限界よりも高い場合に、第２の蒸発器用の冷媒バイパスと第１の蒸発器用の冷媒バイパスとが交互に作動することができる。作動状態を決定するための基準として、冷却剤温度を算出するためのセンサの温度信号を用いることができる。その他の点では、本発明の概念の範囲において、出力を測定するためのおよび出力を制御するための上記手段を、必要に応じておよび状況に応じて使用することができる。
【００２６】
内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体を冷却するための方法に関する上記課題を解決するために、本発明は、冒頭に述べた種類による方法を提供し、本方法において、本発明によれば、
−臨界温度よりも低い冷却剤温度によって示された第１の作動状態において、第２の蒸発器用の冷媒バイパスが作動されることが意図されている。代わりに、本発明によれば、
−臨界温度よりも高い冷却剤温度によって示された第２の作動状態において、第２の蒸発器用の冷媒バイパスも、第１の蒸発器用の冷媒バイパスも作動されない。あるいは第２の代替方法の範囲において、特に、第１および第２の蒸発器の出力要求が冷媒ガイドの能力限界よりも高い場合に、第２の蒸発器および第１の蒸発器用の冷媒バイパスが交互に作動されることが有利であることが証明されている。好ましくは、本方法は、上記種類の装置および／または回路によって実施される。
【００２７】
臨界温度が４０℃〜５５℃、特に４０℃〜５０℃の値であることが特に有利であることが証明されている。
【００２８】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態について以下に説明する。この図面は、実施形態を必ずしも寸法通りに示しておらず、説明に有用な図面は、概略化されたおよび／または僅かに変形された形態で作成されている。図面で直接見ることができる教示に加えて、関連する先行技術を参照されたい。この場合、本発明の概念から逸脱することなく、実施形態の形態および詳細に関する種々の修正および変更を行うことができることを考慮されたい。明細書に、図面におよび請求項に記載される本発明の特徴は、単独でも任意の組み合わせでも本発明の発展形態にとって重要であり得る。さらに、本発明の範囲には、明細書に、図面におよび／または請求項に記載される少なくとも２つの特徴からなる全ての組み合わせが含まれる。本発明の概念は、以下に図示および説明をする好ましい実施形態の正確な形態または詳細に限定されないか、あるいは請求項で請求される対象と比較して限定的である対象に限定されない。さらに、主張される規定範囲において、記載される限界内の値を限界値として開示することができ、任意に用いることができかつ要求することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】充填流体用の熱交換器を介して接続された本発明の概念による好ましい装置を有する詳細に示していない内燃機関への充填を行うための回路の第１の実施形態の（第１の形態による）概略図である。
【図２】充填流体用の熱交換器を介して接続された本発明の概念による装置を有する詳細に示していない内燃機関への充填を行うための回路の第２の実施形態の（第１の形態による）概略図である。
【図３】第１の形態による変更された実施形態の概略図である。
【図４】充填流体用の熱交換器を介して接続された本発明の概念による好ましい装置を有する詳細に示していない内燃機関への充填を行うための回路の第３の実施形態の（第２の形態による）概略図である。
【図５】充填流体用の熱交換器を介して接続された本発明の概念による好ましい装置を有する詳細に示していない内燃機関への充填を行うための回路の第４の実施形態の（第２の形態による）概略図である。
【図６】図４に対して変更された第３の実施形態の（第２の形態による）概略図である。
【図７】図５に対して変更された第４の実施形態の（第２の形態による）概略図である。
【図８】冷却空気の流れに関する冷却剤冷却器および凝縮器の構成についての第１、第２または第３の実施形態の回路の細部の２つの変形例の概略図である。
【図９】本発明の概念による装置の場合における、および／または内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体を冷却するための本発明の概念による方法の範囲における、設定が異なる作動状態の論理図である。
【図１０】冷却剤の臨界温度に基づく方法の特に好ましい実施形態の範囲における装置の異なる作動状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
内燃機関、特にエンジンに、好ましくはガソリンベースの充填流体Ｌを充填するための、本図において象徴的に示した回路１００は、本発明の概念によれば、充填流体Ｌ用の熱交換器１１を介して接続された装置１を備え、この装置は、冷却剤を冷却するように構成されており、さらに、その冷却剤は、内燃機関に充填するための充填流体を冷却するように意図されている。図１〜図３は、第１および第２の蒸発器２９、１９が直列に接続されている第１の形態による実施形態を示している。図２および図３は、相応に変更された装置１を有するこのような回路１００の別の変形例を示しており、この場合、分かりやすくするために、同一の部分または特徴、あるいは同一の機能の部分または特徴には、同一の参照番号が付されている。充填流体Ｌは、特に、本質的にガス状の充填流体、例えば、給気および／または排気ガス、あるいは給気および／または排気ガスを含む混合物であると理解することができる。本発明の実施例および実施形態は、充填流体Ｌの例が給気の形態で記載されているが、充填流体の所定の形態を限定するものではない。
【００３１】
本発明において、装置１は、冷媒回路の形態の、冷媒を案内する冷媒経路すなわち冷媒ガイド２０と、冷却剤回路の形態の、冷却剤を案内する冷却剤経路すなわち冷却剤ガイド１０とを備える。
【００３２】
冷却剤ガイド１０は、冷却剤を案内するように構成されており、充填流体Ｌおよび冷却剤を適用可能な、給気Ｌを冷却するための熱交換器１１に加えて、冷却剤の流れの下流側において熱交換器１１に後配置された冷却剤冷却器１３を備え、さらに冷却剤の流れの下流側において、冷却剤を循環させるための冷却剤ポンプ１５を備える。さらに、冷却剤を、本発明において第２の蒸発器１９と呼ばれるＣＡＳ蒸発器に供給するために、冷却剤は、切換弁として構成された３方向弁１７、または冷却剤を直接循環させるためのバイパス１０’、あるいは必要に応じて、別の冷却剤ライン部１０”を介して熱交換器１１に供給される。このＣＡＳ蒸発器は冷却剤をさらに冷却するように構成されており、このＣＡＳ蒸発器には冷媒を適用することもでき、言い換えれば、ＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９によって、冷却剤ガイド１０と冷媒ガイド２０とが接続される。次に、冷却剤ガイド１０の別の延長部を介して、冷却剤が、充填流体Ｌを冷却するための上記熱交換器１１に供給される。
【００３３】
冷媒ガイド２０は、冷媒を案内するように構成されており、これに応じて冷媒圧縮機２１を備え、この冷媒圧縮機は、最初に、本質的に予めガス状の冷媒を、必要に応じてガス冷却器としても構成することができる凝縮器２３に供給する。冷却剤および／または冷媒からの熱を吸収するために、したがって冷却剤および／または冷媒を冷却または凝縮させるために、凝縮器２３および冷却剤冷却器１３の構成には好ましくは共に冷却空気Ｋが流れる。凝縮器２３および冷却剤冷却器１３の構成は、図８の図面（Ａ）および（Ｂ）において異なっており、異なる変形例について詳細に説明する。
【００３４】
ここで、冷媒はほぼ液状で冷媒ガイド２０を介して、冷媒用のタンクとしても使用することができる収集乾燥機２５に供給される。次に、冷媒は、第１のバイパス３１を必要に応じて作動させるための、切換弁として構成された第１の３方向弁２４を介して、または（本発明においてサーモスタット膨張機構ＴＸＶとして形成される）膨張機構２６を介して、第１の蒸発器２９と呼ばれるＨＶＡＣ蒸発器の形態の冷媒用の蒸発器に供給されるか、あるいは第１の蒸発器２９からバイパス３１を介して元の冷媒ガイド２０に戻される。次に、冷媒は、さらに、切換弁として構成された第２の３方向弁２８を介してまたは別の膨張機構２２を介して、ＣＡＳ蒸発器の形態の上記第１の蒸発器１９に供給されるか、あるいは必要に応じて、この蒸発器から第２のバイパス３３を介して元の冷媒ガイド２０に戻される。第１の蒸発器２９は、周囲空気を冷却するために、空調装置の範囲の本実施例では、乗員室を冷却するために設けられている。冷媒を案内する延長部で膨張機構２６、２２と蒸発器２９、１９とを介して行われる冷媒の蒸発により、冷媒ガイド２０を介して、冷媒圧縮機２１にさらに戻るようなガス状の冷媒のさらなる案内が行われ、冷媒圧縮機２１は、冷媒を液化するために冷媒をさらに凝縮器２３に供給する。
【００３５】
必要に応じて、膨張機構２６、２２を構成することができ、特に、詳細に示していない遮断機能を設けることができるので、これらの膨張機構は、第１の蒸発器１９または第２の蒸発器２９の出力を制御するのに適している。
【００３６】
図２は、図１を参照して説明したような、装置１を有する回路１００のほぼ同じ構造の実施形態を示している。図１の実施形態と図２の実施形態の相違点は、図１の装置１の第１の膨張機構２６がサーモスタット膨張機構ＴＸＶとして構成されていることに対して、図２では第１の膨張機構２６が電気的膨張機構ＥＸＶとして構成されていることである。図１の装置１とは異なり、ＥＸＶとしての膨張機構２６の構成は、第１の蒸発器２９の前後における冷媒の圧力および温度の測定、したがって、第１の蒸発器２９のそれに応じて構成された出力制御を可能にする。これにより、特に、蒸発器２９の出力を蒸発器１９に有利に戻すことができ、このようにして、蒸発器１９の出力の向上が得られるという利点を有する。対応する測定ライン４０は、装置１について図１でも図２でも、蒸発器２９、１９の後方の冷媒の流れの下流側で冷媒ガイド２０に接続されており、図１の装置１の場合には、ＴＸＶの形態の第１の３方向弁２６に接続されており、図２の装置１の場合には、ＥＸＶの形態の第１の膨張機構に、および第１の蒸発器２９の後方において冷媒ガイド２０に直接接続されている。圧力および温度用の測定ライン４０の対応する一体部は４０’または４０”で示されている。
【００３７】
図３は、図１および図２の両方の実施形態を変更した形態を示している。それに応じて、この図３では、ＥＸＶの形態の第１の膨張機構と測定ライン４０の別の部分４０”とを有する図２の第２の実施形態が点線で示されており、このことは、さらに、図３に示した装置１の変形例が、図１の実施形態でも図２の実施形態でも有利に実現可能であることを示している。図３の装置１の変形例は、熱交換器１１、および冷却剤を冷却するための冷媒用のＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９が、有利には、充填流体Ｌが貫流している単一の構造ユニットの範囲で実現されることができることを意図する。
【００３８】
本発明において図４〜図７に象徴的に示した回路２００も、既に図１〜図３を参照して説明したように、好ましくはガソリンベースの充填流体Ｌを内燃機関、特にエンジンに充填するために設けられている。この回路２００は、さらに、本発明の概念によれば、充填流体Ｌ用の熱交換器１１を介して接続された装置２を備え、この装置は、冷却剤を冷却するように構成されており、さらに、その冷却剤は、内燃機関に充填するための充填流体を冷却するように意図されている。図４〜図７は、第１および第２の蒸発器２９、１９が並列に接続されている第２の形態による実施形態を示している。以下において、図４〜図７の実施形態で装置２および回路２００が使用される場合でも、それらは、図１〜図３の装置１および回路１００とは異なるように構成されており、分かりやすくするために、同一の部分または特徴、あるいは同一の機能の部分または特徴には、同一の参照番号が付されている。
【００３９】
ここで、さらに、冷却剤ガイド１０は、冷却剤を案内するように構成されており、充填流体Ｌおよび冷却剤を適用可能な、給気Ｌを冷却するための熱交換器１１に加えて、冷却剤の流れの下流側において熱交換器１１に後配置された冷却剤冷却器１３を備え、さらに冷却剤の流れの下流側において、冷却剤を循環させるための冷却剤ポンプ１５を備える。冷却剤をさらに冷却するために、回路２００用の装置２の本実施形態において、冷却剤質量流全体が、さらにＣＡＳ蒸発器と呼ばれる冷却剤／冷媒蒸発器の形態の第２の蒸発器１９を介して常に案内されることが意図されている。次に、冷却剤ガイド１０の別の延長部を介して、冷却剤が、充填流体Ｌを冷却するための上記熱交換器１１にさらに供給される。
【００４０】
さらに図７によれば、冷却剤ガイド１０において、既に図６による実施形態で説明したように、第２の蒸発器１９用の、３方向弁１７によって切り換え可能な冷却剤バイパス１０’が冷却剤ガイド１０に設けられている。このため、冷却剤バイパス１０’は、冷却剤側において、第２の蒸発器１９、特にＣＡＳ蒸発器の出力を間接的に制御するために使用することができる。
【００４１】
ここでさらに、冷媒ガイド２０は、冷媒を案内するように構成されており、これに応じて、冷媒圧縮機２１を備え、この冷媒圧縮機は、最初に、本質的に予めガス状の冷媒を、必要に応じてガス冷却器としても構成することができる凝縮器２３に供給する。冷却剤および／または冷媒からの熱を吸収するために、したがって、冷却剤および／または冷媒を冷却するためにまたは凝縮させるために、凝縮器２３および冷却剤冷却器１３の構成には好ましくは共に冷却空気Ｋが流れる。凝縮器２３および冷却剤冷却器１３の構成は、図８の図面（Ａ）および（Ｂ）で変更されており、異なる変形例について詳細に説明する。
【００４２】
ここで、冷媒はほぼ液状で冷媒ガイド２０を介して、冷媒用のタンクとしても使用することができる収集乾燥機２５に供給される。次に、冷媒が、遮断弁２８’と２４’の状態に従い、必要に応じて、適切な膨張機構２２’、２６’を介して、ＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９におよび／またはＨＶＡＣ蒸発器の形態の第１の蒸発器２９にそれぞれ供給される。バイパス３０を介して、第２の蒸発器１９も第１の蒸発器２９もそれぞれ架橋することができる。第１の蒸発器２９の場合、バイパス３１は、膨張機構２６’を起点として、第１の蒸発器２９の後方の冷媒の流れの下流側でさらに冷媒ガイド２０に通じる。第２の蒸発器１９の場合、バイパス３３は、膨張機構２２’を起点として、第２の蒸発器１９の後方の冷媒の流れの下流側で冷媒ガイド２０に通じる。
【００４３】
本発明の第２の形態による第１の実施形態において、図４は、第２の（ＣＡＳ）蒸発器１９の冷媒バイパス３３が、第２の蒸発器１９の後方のおよび吸気絞り３５の前方の冷媒の流れの下流側で冷媒ガイド２０に通じる装置２を示している。図５は、上記第１の実施形態に対して変更された装置２の別の第２の実施形態を示している。その他の点では同一の実施形態の装置２の別の第２の実施形態では、第２の蒸発器１９に対する冷媒バイパス３３が、上記吸気絞り３５、または冒頭に述べたように、例えばＥＸＶ等の他の適切な機構の後方で冷媒ガイド２０に通じている。
【００４４】
図６および図７は、本発明の第２の形態によるさらに変更された第３および第４の実施形態を示している。これらの第３および第４の実施形態は、本発明の第２の形態の第３および第４の実施形態と同様に形成されているが、図３の本発明の第１の形態の実施形態において既に同様に説明したように、熱交換器１１、および冷却剤を冷却するための冷媒用のＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９が、有利には、充填流体Ｌが貫流している単一の構造ユニットの範囲で実現されているという相違点がある。
【００４５】
さらに、原則として、図６および図７の場合には、冷却剤バイパス１０’の合流点の後方の冷却剤の流れの下流側の部分において、冷却剤ガイド１０に対しておよび冷却剤冷却器１３の前方に、第２の蒸発器１９とは別々に、熱交換器１１を配置することも可能である。
【００４６】
図６による第３の実施形態では、冷媒バイパス３３を設けることができるが、設けなくてもよい。特に、この場合、冷媒バイパス３３は、第２の蒸発器１９の後方のおよび吸気絞り１５の前方の冷媒の流れの下流側で冷媒ガイド２０に案内されている。本発明の第２の形態に対する第４の実施形態の図７において、冷媒バイパス３３は吸気絞り３５の後方で冷媒ガイド２０に案内されている。
【００４７】
本発明の第２の形態による第３および第４の実施形態によれば、図４〜図７に示したように、ここで第２の蒸発器１９と第１の蒸発器２９との並列配置においても、両方の蒸発器を、比較的同じ吸気圧レベルで作動させることがさらに可能である。第２の蒸発器１９（ＣＡＳ蒸発器）の吸気圧は有利には吸気絞り３５を介して低下される。
【００４８】
ここで、第２の蒸発器１９の追加の作動は、特に、冷却剤温度が４０℃〜５５℃よりも高い場合に行われるように意図されている。この場合、第２の蒸発器１９用の遮断弁２８’が開放し、この弁に冷媒が貫流する。大きな冷却剤質量流により、第２の蒸発器１９を介した冷却剤の温度差が５℃〜１０℃になり、ここで次に、冷却剤出口温度が入口温度に応じて約３０℃〜５５℃になる。このため、両方の蒸発器１９、２９の温度レベルは非常に様々であるので、第２の形態の本発明の概念によれば、吸気絞り３５によって、第１の蒸発器２９のおよび第２の蒸発器１９の吸気圧レベルが異なるように構成される。ここで、吸気絞り３５は第２の蒸発器１９の集合管に一体化されており、冷媒の流れの下流側で冷媒ガイド２０に一体化されている。本発明において、例えば熱膨張弁の形態の膨張機構２２’は、吸気絞り３５の後の過熱を制御する。これによって、例えば標準ＴＸＶ（熱膨張弁）を使用することができる。
【００４９】
この場合、第２の蒸発器１９において冷媒側の圧力低下が生じる危険性はほとんどないが、その理由は、第２の蒸発器が吸気絞りの圧力低下に対処することができるからである。変更された変形例では、吸気絞り３５は、電気的に制御された膨張弁またはサイクル弁として形成することもできる。これによって、吸気絞り３５と遮断弁２８’とを組み合わせることができる。遮断弁２８’により、追加の弁が節約される。
【００５０】
さらに、図８の図面（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の両方の形態に適切である、凝縮器２３と冷却剤冷却器１３とを交互に配置するための２つの可能な変形例を示している。冷却剤ガイド１０の場合における、上記のおよび図８の範囲の特に有利に実現可能な冷却剤回路の形態において、冷却剤回路は有利には低温回路として実現されている。熱交換器１１は有利には間接的給気冷却器として実現されている。それに応じて、冷却剤冷却器１３は有利には低温冷却器の形態で実現されている。図８の図面（Ａ）は、上記の図１〜図７に示したように、冷却剤冷却器１３のおよび凝縮器２３の構成を示している。冷却空気Ｋは、この構成において最初に凝縮器２３に流れ、これにより好ましくは冷媒を冷却するので、この構成が冷媒ガイド２０の形態に対して特に有利であることが証明されている。凝縮器２３のおよび冷却剤冷却器１３の図８の図面（Ｂ）に示した構成において、冷却剤冷却器１３には最初に冷却空気が流れるので、この構成が、冷却剤ガイド１０の熱排出の負担軽減に対して特に有利であることが証明する。この変形例は、必要に応じて図１〜図７の装置１で使用することもできる。
【００５１】
冷却剤側の切換弁１７は、上記方法において、第２の蒸発器１９を迂回させるような、これによって間接的に制御するような冷却剤側のバイパス１０’の作動に対して有利であることが証明されている。さらに、切換弁２８または遮断弁２９’は、ＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９の遮断に対して特に有利であることが証明されている。これにより、冷却剤側の圧力低下が小さくなり、したがって、冷却剤ポンプ１５の出力が減少し、このことが最終的に燃料の節約をもたらす。さらに、必要な場合に、質量の低い温度レベル、すなわち蓄積された「冷たさ」により、冷却能力を迅速に利用するために、ＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器も、例えば膨張機構の構造上の強制的な漏れの範囲において、比較的少ない冷媒側の質量流量によって「低温に」保持することができる。このことについては、装置１、２のおよび回路１００、２００の上記実施形態の作動方法を示す次の図９および図１０を参照して個別に詳細に説明する。全体的に、冷却回路における出力要求および応答特性ならびに冷媒の移動がどのように生じるかに応じて、両方の蒸発器２９、１９の前方の説明した遮断弁２４、２４’、２８、２８’および／または膨張機構２６、２６’、２２、２２’を有利に使用することにより、蒸発器２９、１９の各々を個別にまたは交互に作動させることができる。
【００５２】
装置１、２の上記実施形態は、限定的なものではなく、使用されるような本発明の概念による装置の別の実施例にも適している。例えば、本発明の第１の形態の本明細書に記載されていない実施形態において、ＣＡＳ蒸発器として形成された第２の蒸発器を、ＨＶＡＣ蒸発器として形成された第１の蒸発器に対して直列に配置することもできる。別の変形例では、３方向弁２４、２８の代わりに、バイパスライン３０を作動させるための２つの遮断弁の構成をそれぞれ設けてもよい。最後に、既に部分的に説明したように、膨張機構２６、２６’、２２、２２’の位置に、選択的にＴＸＶまたはＥＸＶの形態の膨張機構を配置することができる。
【００５３】
全体的に、装置１、２のこれらのおよび他の有利な実施例により、特に、以下に説明する作動方法に関連して、比較的大きな作動範囲における燃料節約および出力向上が可能になる。両方の蒸発器２９、１９による冷却回路２０の作動は、比較的安全であることが証明されており、出力質量流および冷媒質量流の特別で有利かつ効率的な分配を可能にする。したがって、例えば一方では、凍結を防止することができ、他方では原則として、乗員室およびエンジン用の効率的かつ十分な出力を利用することができる。
【００５４】
内燃機関への充填を行うための上記回路１００、２００によって、内燃機関に充填するように意図された本質的にガス状の充填流体を冷却するための方法は、特に好ましい実施形態において、図９では論理フローチャートとして示されており、一方、図１０では、それに属する冷却剤温度Ｔの温度推移によって、あるいは（例えば換気運転で）周囲空気または乗員室の空気を冷却するためのＨＶＡＣ蒸発器の形態の蒸発器２９の作動を示している第１の蒸発器２９の作動状態Ｖ１によって、および冷却剤を冷却するための冷媒用のＣＡＳ蒸発器の形態の第２の蒸発器１９の作動を示している作動状態Ｖ２によって示されている。このため、全体的には、臨界温度よりも低い冷却剤温度によって示されている第１の作動状態Ｂ１において、第２の蒸発器１９用の冷媒バイパス３３が作動されることが意図されている。この場合、臨界温度は４０℃〜５０℃の範囲にある。言い換えれば、第２の蒸発器１９はこの第１の作動状態Ｂ１では停止している。対応する範囲は図１０のＢ１で明確にされている。通常作動としても示されるべきこの作動状態Ｂ１の場合、冷却剤温度は、好ましくは臨界温度よりも低く、例えば４０℃〜５５℃である。具体的には、ＣＡＳ蒸発器は低温冷却回路と冷媒回路との間の接続部材として接続されず、またはこの場合冷媒側のバイパス３３を介して完全に迂回され、３方向弁２８によって作動される。変更されたまたは代替的な変形例では、第２の蒸発器１９の追加の冷却作用の要求を大きくしないようにするために、冷却剤側にバイパスを設けることもできる。
【００５５】
特に図１〜図３の実施形態に関するこの場合ＨＶＡＣ蒸発器の形態の第１の蒸発器２９の出力制御は、本例では、膨張機構２６としてのＥＸＶおよびＴＸＶによって、さらに、特にＨＶＡＣ蒸発器の後方の冷媒の圧力および温度を測定することによって行われる。上記のように、ＣＡＳ蒸発器は、バイパス３３と、それに対応する３方向弁２８の配置とによって好ましくは冷媒側に迂回される。冷却剤側における３方向弁の解放によって、有利には、第１の蒸発器２９としてのＨＶＡＣ蒸発器の温度レベルと同様に、第２の蒸発器１９としてのＣＡＳ蒸発器を、比較的低い温度レベルに保持することができる。このような比較的少ない冷媒質量流を設定することによって、低い温度レベルをさらに容易にすることができる。例えば、このことは、第２の蒸発器１９としてのＣＡＳ蒸発器を介した遮断弁の（例えば低周波数サイクルの形態における）適切な開放によって実現することができる。別の方法は、膨張機構２２の規定された形状により、非常に少ない冷媒質量流を漏れとして得ることである。その結果、必要な場合に、すなわち、比較的低い温度レベルに対して追加の給気冷却能力が必要となる場合に、第２の蒸発器１９がＣＡＳ蒸発器として存在する。このような低い温度レベルは、第２の蒸発器１９の始動時に、ある緩衝作用を生じさせるか、または給気の急冷を可能にし、このことは、冷却剤回路が、接続されたＣＡＳ蒸発器によって通常作動される前に、および作動停止時に生じるであろう。さらに、この措置は、ＣＡＳ蒸発器の冷却剤側の圧力低下が止まることにより、冷却剤ポンプ１５（電気的なまたは従来の冷却剤ポンプ）の出力が低減されるという利点を有する。その結果、このようにして燃料消費が低減される。
【００５６】
さらに、臨界温度よりも高い冷却剤温度によって示されている第２の作動状態Ｂ２において、充填流体を冷却するための、または具体的には第１の蒸発器２９および第２の蒸発器１９を作動させるための２つの下位の作動状態Ｂ２１とＢ２２が可能になる。
【００５７】
第１の下位の作動状態Ｂ２１では、第２の蒸発器１９用の冷媒バイパス３３も、第１の蒸発器２９用の冷媒バイパス３１も作動されていない。本発明の第２の形態の場合、既に上述したように、第２の蒸発器２９の遮断弁２８’が開放する。言い換えれば、両方の蒸発器２９、１９が作動している。この下位の作動状態は、第１および第２の蒸発器２９、１９の出力要求が冷却剤ガイド１０の能力限界よりも低い場合に適している。言い換えれば、ここで冷却剤温度が４０℃〜５５℃よりも高い場合に、冷却剤をさらに冷却するために、ＣＡＳ蒸発器が、低温冷却回路に接続され、冷却剤をさらに冷却するための冷媒回路において第１の蒸発器２９に接続される。すなわち、ＣＡＳ蒸発器の出力およびＨＶＡＣ蒸発器の出力が冷却回路の全出力を超えない場合には、ＨＶＡＣ蒸発器の形態の第１の蒸発器は接続されたままである。例えば、蒸発器１９、２９のそれぞれの出力に対して、空気入口温度および空気量を用いることができる。このことは、例えばエンジン制御ユニットおよび／または空調操作ユニットによって知られている。ＨＶＡＣ蒸発器の出力制御は、上記のようなＥＸＶまたはＴＸＶによって、および／またはＣＡＳ蒸発器の後方の冷媒の圧力および温度を測定することによって行われる。ＨＶＡＣ蒸発器の電気的膨張機構２６（ＥＸＶ）の使用時に、設定に従って、ＨＶＡＣ蒸発器の引き出される出力を変更することができる。ＣＡＳ蒸発器の出力は、比較的小さくなるように直接制御することができるだけでなく、有利には、ＨＶＡＣ蒸発器によって間接的に行うこともできる。
【００５８】
サーモスタット膨張機構２６（ＴＸＶ）の使用時に、設定による引き出された出力、吸気圧に基づく過熱が調節される。この場合、ＨＶＡＣ蒸発器の設定が優先されるので、ＣＡＳ蒸発器には、ＨＶＡＣ蒸発器からの残りの出力、すなわち、蒸発していない冷媒の残部を利用することができる。これと並行して、弁２８と２４のサイクルにより、所定の冷却剤質量流が得られ、したがって、冷却剤による所定の出力の減少が生じることによって、３／２方向弁とも呼ばれる３方向弁の形態の冷却剤側の切換弁により、ＣＡＳ蒸発器の冷媒側の出力を調節することができる。
【００５９】
下位の作動状態Ｂ２２において、第１および第２の蒸発器の出力要求は、冷媒ガイドの能力限界よりも高く、第２の蒸発器１９用の冷媒バイパス３３と第１の蒸発器２９用の冷媒バイパス３１とが相互に作動される。言い換えれば、この下位の作動状態Ｂ２２は、冷却剤温度が４０℃〜５５℃よりも高く、出力要求が高すぎる場合に相当する。すなわち、低温冷却回路と冷媒回路との間の接続部材としてのＣＡＳ蒸発器は、冷却剤をさらに冷却するために冷媒回路に接続されるが、両方の蒸発器１９、２９の交互の作動は、ＣＡＳ蒸発器の高すぎる出力要求により冷却剤回路および／または冷媒回路で行われる。蒸発器１９、２９の始動および停止は上記切換弁２４、２８によって行われる。ＣＡＳ蒸発器の出力制御は、例えば、上記の従来のサーモスタット膨張機構２６（ＴＸＶ）によって、または一体化された遮断機能を有するＴＸＶによって行われる。同時に、ＨＶＡＣ蒸発器の形態の第１の蒸発器が停止されるか、または冷媒側のバイパス管３１を介して迂回が行われる。
【００６０】
要約すると、本発明は、内燃機関に充填するための充填流体を冷却するために設けられている、冷却剤を冷却するための装置１であって、この装置１が、冷媒ガイド２０、特に冷媒回路と、冷却剤ガイド１０、特に冷却剤回路とを有し、
−冷媒ガイド２０が、
周囲空気を冷却するための冷媒用の第１の蒸発器２９と、
冷却剤を冷却するための冷媒用の第２の蒸発器１９とを備え、
−冷却剤ガイド１０が、
充填流体Ｌ用の熱交換器１１と、
冷却剤冷却器１３と、
冷却剤を冷却するための冷媒ガイド２０の冷媒用の第２の蒸発器１９とを備える装置１に関する。本発明の概念によれば、第１の形態において、第１の蒸発器２９と第２の蒸発器１９とが冷媒ガイド２０において直列に配置されていることが意図されている。第２の形態において、第１の蒸発器２９と第２の蒸発器１９とが冷媒ガイド２０において並列に配置されており、この場合、第２の蒸発器１９の後方の冷媒の流れの下流側に吸気絞り３５が配置されていることが意図されている。好ましくは、第１および／または第２の蒸発器２９、１９の出力を制御するために、第１および／または第２の蒸発器２９、１９用の冷媒バイパス３０、３１、３３が使用される。
【符号の説明】
【００６１】
１  装置
１０  冷却剤ガイド
１０’  バイパス
１０”  冷却剤ライン
１１  熱流体、熱交換器
１３  冷却剤冷却器
１５  冷却剤ポンプ
１７  ３方向弁
１９  蒸発器
２０  冷媒ガイド
２１  冷媒圧縮機
２２  膨張機構
２３  凝縮器
２４  ３方向弁、遮断弁
２５  収集乾燥機
２６  膨張機構、３方向弁
２８  ３方向弁、切換弁、遮断弁
２９  第１の蒸発器
３０  冷媒バイパス、バイパスライン
３１  冷媒バイパス、バイパス、ライン
３３  冷媒バイパス、バイパス、冷媒バイパス
４０  測定ライン
４０’  圧力
４０”  温度、部分
１００  回路
Ｋ  冷却空気
Ｌ  充填流体
Ａ  図面
Ｂ  図面
Ｂ１  作動状態
Ｂ２１  作動状態
Ｂ２２  作動状態
Ｖ１  作動状態
Ｖ２  作動状態
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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