(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却流体回路（１）と、
伝熱流体回路（２）と、
冷却流体と伝熱流体との間で熱交換を可能にするための流体／流体熱交換器（６）とを含み、
前記冷却流体回路（１）は、
少なくとも１つのコンプレッサ（３）と、
外側空気流（１４）が通過する第１の外側熱交換器（１５）と、
第１の蒸発器（１３）と、を含み、
前記伝熱流体回路（２）は、
少なくとも１つの内側熱交換器（３０）と、
第１の熱源（３２）と、
前記外側空気流（１４）が通過する第２の外側熱交換器（３１）と、を含む、
温度調節装置であって、
前記冷却流体回路（１）は第２の蒸発器（１９）を含み、
車両の客室内に分配されるための内側空気流（１２）が前記内側熱交換器（３０）および前記第２の蒸発器（１９）を通過することを特徴とする温度調節装置。
【請求項２】
前記第１の蒸発器（１３）は前記外側空気流（１４）を通過させるように構成される請求項１に記載の温度調節装置。
【請求項３】
前記外側空気流（１４）は、前記第２の外側熱交換器（３１）を通過し、その後、連続して前記第１の蒸発器（１３）を通過する請求項２に記載の温度調節装置。
【請求項４】
前記第２の蒸発器（１９）は、前記第１の蒸発器（１３）と平行に、前記冷却流体回路内に設置される請求項１から３のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項５】
前記冷却流体回路（１）は、前記第１の蒸発器（１３）および／または前記第２の蒸発器（１９）へ向けて冷却流体を循環させるための管理ユニット（１８）を含む請求項１から４のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項６】
前記冷却流体回路（１）は、前記第１の蒸発器（１３）および／または前記第２の蒸発器（１９）へ向けて冷却流体を循環させるための単一の管理ユニット（１８）を含む請求項５に記載の温度調節装置。
【請求項７】
前記第１の外側熱交換器（１５）は、前記外側空気流（１４）が前記第１の蒸発器（１３）を通過する前に、前記外側空気流（１４）を通過させるように構成される請求項１から６のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項８】
前記第１の外側熱交換器（１５）は、前記外側空気流（１４）が前記第２の外側熱交換器（３１）を通過する前に、前記外側空気流（１４）を通過させるように構成される請求項１から７のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項９】
前記伝熱流体回路（２）は、前記流体／流体熱交換器（６）および前記内側熱交換器（３０）を含む少なくとも第１のループ（３３ａ）を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項１０】
前記伝熱流体回路（２）は、前記流体／流体熱交換器（６）と、前記第１の熱源（３２）と、第２の熱源（４３）とを含む第２のループ（３３ｂ）を含む請求項１から９のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【請求項１１】
前記第２のループ（３３ｂ）は、第３の外側熱交換器（３８）を含み、
この第３の外側熱交換器（３８）は、前記第２の熱源（４３）と直列に設置されるとともに、前記外側空気流（１４）が前記第１の蒸発器（１３）を通過する前に、前記外側空気流（１４）を通過させるように構成される請求項１０に記載の温度調節装置。
【請求項１２】
前記第３の外側熱交換器（３８）は、前記外側空気流（１４）が前記第２の外側熱交換器（３１）を通過する前に、前記外側空気流（１４）を通過させるように構成される請求項１１に記載の温度調節装置。
【請求項１３】
前記第３の外側熱交換器（３８）および前記第１の外側熱交換器（１５）は、前記外側空気流（１４）の別個の部分を通過させるように構成される請求項１０から１２のいずれか一項に記載の温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、少なくとも１つの電気モータによって推進力が与えられる車両の分野である。この分野は、電気モータのみにより推進される電気車両、および、電気モータと内燃エンジンとにより推進されるハイブリッド車両を包含する。より詳細には、本発明は、そのような車両の客室の温度調節のための装置を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンのためのエネルギー資源が益々不足することにより、また、そのような内燃エンジンの環境への影響に伴い、自動車メーカーは、別のエネルギー源によって機能する車両を開発してきた。電気エネルギーを使用する車両推進は、興味深い選択を表わす解決策である。しかしながら、電気車両において内燃エンジンがないと、あるいは、ハイブリッド車両においてこのエンジンが一時的に利用できないと、客室の適切な温度調節、特に客室の暖房を行なうためのエネルギー源を車両から奪うことになる。
【０００３】
このような欠陥を改善するために、車両の客室内へ送られるようになっている内側空気流の加熱および／または冷却を行なうように編成されて構成される、冷却流体の循環を行なうのに適する空調ループを使用することが提案されてきた。この場合、空調ループは、第１の熱交換器が客室内へ分配される内側空気流を冷却する一方で第２の熱交換器が客室外の空気流へと熱量を排出することによって冷却流体の冷却を行なう「冷房」と呼ばれるモードにしたがって機能する。また、空調ループは、第１の熱交換器が客室内に分配される内側空気流を加熱する「暖房」と呼ばれるモードあるいは「ヒートポンプ」と呼ばれるモードでも作動する。第２の熱交換器は蒸発機能を与え、外側空気流は、それが第２の熱交換器を通過することにより冷却される。
【０００４】
いわゆる「暖房」モード、あるいは、いわゆる「ヒートポンプ」モードでは、特定の気候条件に応じて、第２の熱交換器が霜で覆われるようになるおそれがある。この現象は、第２の熱交換器を通過する外側空気流の温度を約０℃まで下げ、それにより、外側空気流中に存在する水分を凍らせる、第２の熱交換器によってなされる冷却の結果である。この状況は、第２の熱交換器を通じた外側空気流の通過を霜が妨げ、それにより、いわゆる「暖房」モードにおける空調ループの性能が大幅に低下するため、問題がある。そのような低下は、客室内に分配される内側空気流の「暖房」機能不全をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の狙いは、主に、事前に加熱される外側空気流が通過する補助的な蒸発器を車両の前端に設置して設けると同時に、伝熱流体ループにより客室内へ分配される内側空気流を加熱することによって、前述した不都合の解決を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、冷却流体回路と、伝熱流体回路と、冷却流体と伝熱流体との間で熱交換を可能にするための流体／流体熱交換器とを含む温度調節装置である。冷却流体回路は、少なくとも１つのコンプレッサ、外側空気流が通過する第１の外側熱交換器、および、第１の蒸発器を含む。伝熱流体回路は、少なくとも１つの内側熱交換器、第１の熱源、および、外側空気流が通過する第２の外側熱交換器を含む。より詳細には、冷却流体回路は第２の蒸発器を含む。
【０００７】
好適には、第１の蒸発器は、外側空気流が第２の外側熱交換器を通過した後に連続して第１の蒸発器を通過するように、外側空気流を通過させるべく構成される。
【０００８】
したがって、この構成によれば、外側空気流は、第１の外側熱交換器中に存在する熱量を捕捉して、それらの熱量を第１の蒸発器へと送り、第１の蒸発器の霜を取る。第１の熱源は、例えば、内燃エンジン、電気モータ、または、電気加熱素子となり得る。
【０００９】
特定の形態によれば、第２の蒸発器は、第１の蒸発器と平行に、冷却流体回路内に設置される。
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば、冷却流体回路は、第１の蒸発器および／または第２の蒸発器へ向けて冷却流体を循環させるための管理ユニットを含む。循環管理ユニットは、例えば、第１の蒸発器または第２の蒸発器のいずれかへ向かう、あるいは第１の蒸発器と第２の蒸発器へと同時に向かう冷却流体の循環を制御できる三方弁である。
【００１１】
一実施形態の特定の例として、冷却流体回路は、第１の蒸発器および／または第２の蒸発器へ向けて冷却流体を循環させるための単一の管理ユニットを含む。この形態では、冷却流体回路が、「暖房」と呼ばれるモード、「冷房」と呼ばれるモード、「乾燥」と呼ばれるモード、および、「霜取り」と呼ばれるモードという異なる作動モードをもたらすための、単一の循環管理ユニットしかを含んでいないことが分かる。そのような温度調節装置では、信頼性および単純性が向上される。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、冷却流体循環管理ユニットは、第１の蒸発器へ向かう冷却流体および第２の蒸発器へ向かう冷却流体の同時循環を許容する。したがって、そのような形態は、熱負荷を増大させること、とりわけ、特にいわゆる「乾燥」モードでの第１の蒸発器および第２の蒸発器の利用を組み合わせることによって、冷却流体回路の性能を高めることができる。
【００１３】
本発明の別の特徴によれば、第１の外側熱交換器は、第１の蒸発器を通じた外側空気流の通過前に外側空気流を通過させるように構成される。そのような形態において、外側空気流は、第１の外側熱交換器を通過する際に加熱される。したがって、暖かい空気の流れが第１の蒸発器を通り過ぎ、それにより、第１の蒸発器の霜取り機能および／または凍結を制限する機能が与えられる。
【００１４】
本発明の更に別の特徴によれば、第１の外側熱交換器は、第２の外側熱交換器を通じた外側空気流の通過前に外側空気流を通過させるように構成される。
【００１５】
好適には、伝熱流体回路は、流体／流体熱交換器および内側熱交換器を含む少なくとも第１のループを含む。
【００１６】
選択的に、伝熱流体回路は、流体／流体熱交換器と、例えば第２の外側熱交換器と並列に設置される第１の熱源と、例えば第３の外側熱交換器と直列に設置される第２の熱源とを含む第２のループを含む。
【００１７】
したがって、流体／流体熱交換器は、第１のループおよび第２のループに共通の伝熱流体回路の部分に設置される。
【００１８】
好適には、第２のループは、第２の熱源と直列に設置されるとともに第１の蒸発器を通じた外側空気流の通過前に外側空気流を通過させるように構成される第３の外側熱交換器を含む。
【００１９】
更に好適には、第３の外側熱交換器は、第２の外側熱交換器を通じた外側空気流の通過前に外側空気流を通過させるように構成される。
【００２０】
本発明の変形実施形態によれば、第３の外側熱交換器および第１の外側熱交換器は、外側空気流の別個の部分を通過させるように構成される。
【００２１】
好適には、車両の客室内に分配されるための内側空気流が内側熱交換器および第２の蒸発器を通過する。
【００２２】
言うまでもなく、前述した温度調節装置は、内側空気流を冷却できるようにする「冷房」と呼ばれるモード、内側空気流を加熱できるようにする「暖房」と呼ばれるモード、内側空気流を乾燥させることができるようにする「乾燥」と呼ばれるモード、および、第１の蒸発器の霜取りを行なうことができるようにする「霜取り」と呼ばれるモードで機能するのに適する。
【００２３】
最後に、本発明は、前述したような温度調節装置と一体の第１の蒸発器の霜取りを行ない、その間に、外側空気流により第２の外側熱交換器を加熱するために第１の熱源を作動させる方法も目的とする。
【００２４】
本発明に係る正に最初の利点は、車両の外側の気候条件が何であろうとも客室の「暖房」機能を維持できる可能性にある。特に、「暖房」機能は、霜付きの危険が大きくなる外気温度が５℃未満のときに維持される。
【００２５】
他の利点は、本発明に係る温度調節装置が、客室内に分配される内側空気流の、いわゆる「乾燥」モードで使用されるときに現れる。実際に、第１の蒸発器および第２の蒸発器の存在により、「乾燥」機能を２つの別個の空気流に与えることができる。そのような構成は、冷却流体に対する高い熱負荷を維持できる可能性を与え、それにより、特に「暖房」機能が、媒介によって、特に伝熱流体回路内を循環する伝熱流体によって与えられるときに、客室内の加熱要件に適合する冷却流体の温度上昇を保証できる可能性を与える。これにより、いわゆる「乾燥」モードにおいて、冷却流体回路からの出力が高水準にとどまることが保証される。
【００２６】
添付図面を参照して例示目的で与えられる実施形態を含む以下の詳細な説明を読むと、本発明をより良く理解することができ、他の特徴および利点が更に明らになる。これらは、非限定的な例として与えられており、本発明の理解および本発明の実施形態の説明を補うのに役立つとともに、適用可能な場合には、本発明の規定に資する役目を果たし得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】いわゆる「冷房」モードの状態にある本発明に係る温度調節装置の概略図。
【図２】いわゆる「暖房」モードの状態にある本発明に係る温度調節装置の概略図。
【図３】いわゆる「乾燥」モードの状態にある本発明に係る温度調節装置の概略図。
【図４】いわゆる「霜取り」モードの状態にある本発明に係る温度調節装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、冷却流体が循環する冷却流体回路１と、伝熱流体が循環する伝熱流体回路２とを含む、本発明に係る温度調節装置を示している。
【００２９】
冷却流体回路１は、内部で冷却流体が循環する閉ループである。冷却流体は、亜臨界冷却流体、例えばフッ素化合物、特にＲ１３４ａという名称で知られる化合物、あるいは、超臨界型の流体、例えば二酸化炭素またはＲ７４４、あるいは、任意の他の同様の流体である。
【００３０】
冷却流体はコンプレッサ３によって循環され、該コンプレッサの機能は、冷却流体の圧力を増大させること、および、相関により、冷却流体の温度を増大させることである。本発明によれば、冷却流体の循環方向は、本発明に係る温度調節装置の機能モードが何であろうとも、すなわち、「冷房」と呼ばれるモードであろうが、「暖房」と呼ばれるモードであろうが、「乾燥」と呼ばれるモードであろうが、「霜取り」と呼ばれるモードであろうが、同一である。
【００３１】
コンプレッサ３は、ハイブリッド車の内燃エンジンにより駆動される機械的なコンプレッサとなり得る。本発明は、コンプレッサ３が電気的なコンプレッサとなり得る状況においても用途を見出す。好適には、コンプレッサ３は特に高電圧の電気コンプレッサであり、すなわち、３５０ボルトと５００ボルトの間の電圧で機能するのに適したコンプレッサである。
【００３２】
更に、コンプレッサ３は、例えば、ピストン、羽根、スクロールを伴うタイプのコンプレッサである。更に、コンプレッサ３の制御器は内部にあっても外部にあってもよく、すなわち、コンプレッサ３の制御器をコンプレッサ３に伴わせることができ、あるいは、コンプレッサ３の制御器をコンプレッサ３とは異なるコントローラに組み込むことができる。
【００３３】
コンプレッサ３は、冷却流体が流入する入口オリフィスと、圧縮された冷却流体が排出される出口オリフィスとを含む。出口オリフィスは流体／流体熱交換器６に接続される。
【００３４】
流体／流体熱交換器６は、冷却流体回路１内で循環する冷却流体と伝熱流体回路２内で循環する伝熱流体との間で熱交換を行なう。したがって、流体／流体熱交換器６は、冷却流体と伝熱流体との間で熱量の交換を可能にする機能を有する熱交換器である。本発明によれば、流体／流体熱交換器６は凝縮器６として、あるいはガス冷却器６としての機能を果たす。そのため、流体／流体熱交換器６は冷却流体の冷却機能を与える。流体／流体熱交換器６は、本発明に係る温度調節装置の機能モードがどのようなモードであっても冷却流体のこの冷却機能を保つ。
【００３５】
流体／流体熱交換器６は、コンプレッサ３に接続される冷却流体入口と、第１の外側熱交換器１５に接続される冷却流体出口とを含む。
【００３６】
冷却流体は、流体／流体熱交換器６を通過すると、伝熱流体と熱交換する。したがって、このために、流体／流体熱交換器６は伝熱流体入口オリフィスおよび伝熱流体出口オリフィスを含み、これらのオリフィスをそれぞれ通じて伝熱流体が流体／流体熱交換器に対して出入りする。
【００３７】
好適には、冷却流体のための貯留装置９が流体／流体熱交換器６の冷却流体出口と第１の外側熱交換器１５との間に設置される。本発明の変形例によれば、冷却流体のための貯留装置９は脱水ボトルである。あるいは、貯留装置は、冷却流体回路１内での冷却流体の循環方向に沿った、コンプレッサ３の入口オリフィスの直ぐ上流側に設置されるアキュムレータであってもよい。
【００３８】
第１の外側熱交換器１５は、それが外側空気流１４と熱量を交換するように構成されるという意味で「外側」と見なされる。外側空気流１４は、車両の客室内に分配されるようになっていない。したがって、第１の外側熱交換器１５は空気／冷却流体熱交換器である。本発明によれば、第１の外側熱交換器１５は凝縮器１５として、あるいはガス冷却器１５としての機能を果たす。そのため、第１の外側熱交換器１５は、本発明に係る温度調節装置の全ての機能モードにおいて冷却流体の冷却機能を与える。
【００３９】
選択的に、第１の外側熱交換器１５は車両の前端に設置される。外側熱交換器１５は、このように構成されると、車両の動きによってもたらされる動的な空気流を受けるのに適する。
【００４０】
冷却流体は、冷却流体の循環管理ユニット１８に達する前に、第１の外側熱交換器１５を通過し、出口オリフィスを通じて第１の外側熱交換器１５から抜け出る。
【００４１】
循環管理ユニット１８は、第１の蒸発器１３および／または第２の蒸発器１９へ向かう冷却流体の循環を制御するのに適する。
【００４２】
本発明に係る温度調節装置の機能モードに応じて、循環管理ユニット１８は、第１の外側熱交換器１５から到達する冷却流体の第１の蒸発器１３のみへと向かう循環または第２の蒸発器１９のみへと向かう循環、あるいは、第１の蒸発器１３および第２の蒸発器１９へと同時に向かう循環を、好適には冷却流体の比率を変えることができるように許容する。
【００４３】
このために、循環管理ユニット１８は、例えば、特に比例コントローラを伴う「三方」弁１８である。
【００４４】
循環管理ユニット１８は、第１の外側熱交換器１５の出口オリフィスに接続される入口通路と、第１の膨張装置２３に接続される第１の出口通路と、第２の膨張装置２４に接続される第２の出口通路とを含む。第１の膨張装置２３および第２の膨張装置２４はそれぞれ、冷却流体の圧力減少をもたらす。
【００４５】
第１の膨張装置２３は、冷却流体回路１内での冷却流体の循環方向に沿う第１の蒸発器１３の上流側に位置され、かつ、第２の膨張装置２４は、冷却流体回路１内での冷却流体の循環方向に沿う第２の蒸発器１９の上流側に位置される。
【００４６】
第１の膨張装置２３および第２の膨張装置２４は、例えば、所定断面のオリフィスの形をとることができ、あるいは、制御ユニットにより実施される制御方法に従う電子的に制御された膨張装置の形をとることができる。第１の膨張装置２３および第２の膨張装置２４は、それらが図に表わされるように、自動調温膨張弁の形をとることもできる。本発明は、第１の膨張装置２３と第２の膨張装置２４との間の形が１つの同一のものであることに限定されない。例えば、第１の膨張装置２３が所定断面のオリフィスの形をとり、一方、第２の膨張装置２４が自動調温膨張弁の形をとる。
【００４７】
第１の膨張装置２３は、冷却流体が第１の蒸発器１３内へ入口オリフィスを介して流入するよう、冷却流体の通過を許容する。冷却流体は第１の蒸発器１３内へと進んでいく。本発明によれば、外側空気流１４が第１の蒸発器１３を通過する。選択的かつ特に好適な態様で、第１の蒸発器１３は、外側空気流が第１の外側熱交換器１５を既に通過した後に外側空気流１４を受けるよう、車両に設置される。言い換えると、第１の蒸発器１３は、外側空気流１４の循環方向に沿う第１の外側熱交換器１５の下流側に、好適には連続して、位置される。
【００４８】
第１の蒸発器１３は別の出口オリフィスを含み、該出口オリフィスを通じて冷却流体が第１の接続点２７の方向へ出る。
【００４９】
この構成において、第１の蒸発器１３は、いわゆる「暖房」モード、いわゆる「乾燥」モード、および、いわゆる「霜取り」モードで温度調節装置が使用されるときに外側空気流１４の冷却機能を与える。また、選択的に、冷却流体は、本発明に係る温度調節装置がいわゆる「冷房」モードにあるときには、第１の蒸発器１３を通過しない。したがって、第１の蒸発器１３がいわゆる「冷房」モードにおいて作用しないことが分かる。
【００５０】
循環管理ユニット１８の第２の出口通路は、第２の蒸発器１９の入口オリフィスへ向かう冷却流体の通過を許容する第２の膨張装置２４に接続される。第２の蒸発器１９は出口オリフィスも備え、冷却流体は出口オリフィスを通って第２の蒸発器１９から出て、接続点２７へ到達する。
【００５１】
第２の蒸発器１９は冷却流体の循環を可能にする。内側空気流１２、すなわち、車両の客室内へ送られるようになっている空気流は、第２の蒸発器１９を通過する。
【００５２】
第２の膨張装置２４によって制御される冷却流体の圧力減少は、第２の蒸発器１９を通じて循環する内側空気流１２の冷却を可能にする。
【００５３】
接続点２７は、第１の蒸発器１３から到達するおよび／または第２の蒸発器１９から到達する冷却流体を収集してそれをコンプレッサ３へと導く。
【００５４】
前述した冷却流体回路１の様々な構成要素は、接続部品、パイプ、または、冷却流体を導くのに適する任意の手段によって互いに接続される。
【００５５】
前述したように、本発明に係る温度調節装置は、伝熱流体が循環する伝熱流体回路２も含む。
【００５６】
伝熱流体回路２は、内部で伝熱流体が循環する閉ループである。伝熱流体は、例えば、グリコールが添加された水に基づく組成体である。
【００５７】
伝熱流体回路２は、少なくとも１つの内側熱交換器３０と、外側空気流１４が通過する第２の外側熱交換器３１と、第１の熱源３２とを含む。
【００５８】
内側熱交換器３０は、伝熱流体および内側空気流１２が通過する熱交換器である。内側熱交換器３０は、それが車両の客室内に分配される内側空気流１２と熱量を交換するように構成されるという意味で「内側」と見なされる。したがって、内側熱交換器３０がユニットヒータとも呼ばれる空気／伝熱流体熱交換器であるのが分かる。好適には、内側熱交換器３０は、内側空気流１２の循環方向に沿う第２の蒸発器１９の下流側に設置される。
【００５９】
第２の外側熱交換器３１は、伝熱流体および外側空気流１４が通過する熱交換器である。したがって、第２の外側熱交換器は、ヒータとも呼ばれる空気／伝熱流体交換器である。第２の外側熱交換器３１は、好適には、車両の前端に設置される。
【００６０】
別の実施形態によれば、第２の外側熱交換器３１の構造は、特に一体のモジュールの形を成して第１の蒸発器１３の構造と組み合わされる。
【００６１】
第１の蒸発器１３は、第２の外側熱交換器３１を既に通過した外側空気流１４を通過させることができるように構成される。言い換えると、第１の蒸発器１３は、外側空気流１４の循環方向に沿う第２の外側熱交換器３１の下流側に設置される。したがって、第２の外側熱交換器３１は外側空気流１４と熱量を交換し、これは、外側空気流１４の温度を上昇させるのに役立つ。外側空気流１４のこの温度増大により、第１の蒸発器１３を加熱することができ、したがって、第１の蒸発器上の霜の形成を回避できる。
【００６２】
また、第２の外側熱交換器３１が第１の外側熱交換器１５と第１の蒸発器１３との間に介挿されていることが分かる。言い換えると、第２の外側熱交換器３１は、外側空気流１４の循環方向に沿う第１の外側交換器１５の下流側であって第１の蒸発器１３の上流側にある。
【００６３】
伝熱流体回路２は第１の熱源３２も含む。第１の熱源３２は、特に、内燃エンジン、電気モータ、または、電気加熱素子となり得る。第１の熱源３２は熱量源３２である。第１の熱源３２は、第２の外側熱交換器３１内で循環する伝熱流体を加熱できるようにする。
【００６４】
したがって、本発明に係る温度調節装置は、例えば内燃エンジンの第１の熱源３２の存在をうまく利用して、第１の蒸発器１３の霜付きを防止するために放出される熱量を使用する。また、本発明の一環として、具体的には、いわゆる「霜取り」モードで第１の熱源３２を作動させることも想起される。
【００６５】
伝熱流体回路２は少なくとも１つの第１のループ３３ａを含む。本発明によれば、伝熱流体回路２は第１のループ３３ａと第２のループ３３ｂとに分けられる。第１のループ３３ａおよび第２のループ３３ｂは、共通の部分または共通の分岐部を含む。この共通の部分または共通の分岐部は、流体／流体熱交換器６と、伝熱流体回路２内で伝熱流体の循環をもたらすのに適するポンプ３４などの循環を生み出す手段３４とを含む。したがって、循環を生み出す手段３４および流体／流体熱交換器６が第１のループ３３ａと第２のループ３３ｂとによって使用されることは言うまでもない。
【００６６】
流体／流体熱交換器６および循環を生み出す手段３４に加えて、第１のループ３３ａは内側熱交換器３０を含む。また、好適には、第１のループ３３ａが遮断弁３５も含み、この遮断弁の機能は、第１のループ３３ａ内での伝熱流体の循環を許容すること、あるいは妨げることである。
【００６７】
流体／流体熱交換器６および循環を生み出す手段３４に加えて、第２のループ３３ｂは、第２の外側熱交換器３１を含む第１の分岐３６、および、第３の外側熱交換器３８を含む第２の分岐３７も含む。
【００６８】
本発明の構成によれば、第１の分岐３６は第２の分岐３７と平行である。
【００６９】
伝熱流体回路２の第２のループ３３ｂの第１の分岐３６は、「三方」弁３９などの第１の切り換え手段３９を含む。この第１の切り換え手段３９は、第１の分岐３６内での伝熱流体の循環方向に沿う第２の外側熱交換器３１の上流側に設置される。第１の切り換え手段３９は、第２の外側熱交換器３１と並列に設置される第１のバイパスパイプ４０への供給も可能にする。第１のバイパスパイプ４０は、第１の熱源３２を含むとともに、伝熱流体を第１の熱源３２へ向けて送ることができるようにする。
【００７０】
したがって、また、別の特定の構成によれば、第１の分岐３６または第１のバイパスパイプ４０にポンプ（不図示）を付加することにより、第１の熱源３２および第２の外側熱交換器３１を含む第１の分岐３６の一部、および、第１のバイパスパイプ４０によって構成される閉ループを規定し、第１の熱源３２の冷却を行なうことができる。
【００７１】
伝熱流体回路２の第２のループ３３ｂの第２の分岐３７は、「三方」弁４１などの第２の切り換え手段４１を含む。この第２の切り換え手段４１は、第２の分岐３７内での伝熱流体の循環方向に沿う第３の外側熱交換器３８の上流側に設置される。第２の切り換え手段４１は、第３の外側熱交換器３８と並列に設置される第２のバイパスパイプ４２への供給も可能にする。
【００７２】
伝熱流体は第２の熱源４３も通過する。第２の熱源４３は、特に、車両の移動をもたらすのに適する電気モータの形態を成す。第２の熱源４３は、第３の外側熱交換器３８と直列に第２の分岐３７内に設置される。
【００７３】
特に、第２の熱源４３は、第２の分岐３７内での伝熱流体の循環方向に沿う第３の外側熱交換器３８の直ぐ下流側に設置される。したがって、第２のバイパスパイプ４２は第３の外側熱交換器３８および第２の熱源４３と並列に設置される。特に、所定の構成によれば、第２のバイパスパイプ４２は、伝熱流体が第２の切り換え手段４１によって与えられるときには、伝熱流体が第３の外側熱交換器３８および第２の熱源４３を通過しないように構成される。
【００７４】
したがって、また、他の特定の構成によれば、第２の分岐３７、あるいは、第２のバイパスパイプ４２に、図示しないポンプを付加することにより、第２の熱源４３および第３の外側熱交換器３８を含む第２の分岐３７の一部と、第２のバイパスパイプ４２と、によって構成される閉ループを規定して、第２の熱源４３の冷却を行なうことができる。
【００７５】
第３の外側熱交換器３８および第１の外側交換器１５は、外側空気流１４がそれらを通過するように互いに対して設置される。好適な配置によれば、外側空気流１４の別個の部分が、第３の外側熱交換器３８および第１の外側交換器１５を通過する。
【００７６】
実際には、外側空気流１４が通過する第３の外側熱交換器３８のサイドおよび第１の外側交換器１５のサイドが、同じ平面内で延びる。特に、第３の外側熱交換器３８は、外側空気流１４が通過する領域全体の５０〜７０％を占め、第１の外側交換器１５は、外側空気流１４が通過する領域全体の５０〜３０％を占める。
【００７７】
変形実施形態によれば、第３の外側熱交換器３８および第１の外側交換器１５は、車両の前端に設置されるようになっている一体のモジュールを形成できる。一体的特徴が参照符号４４を伴う一点鎖線の長方形により図示されている。
【００７８】
特に、第１の熱源３２の発熱量は、第２の熱源４３の発熱量よりも多い。言い換えると、与えられた実施形態の例によれば、内燃エンジンは電気モータよりも多い熱を放出する。
【００７９】
以下、図１〜図４を参照して、本発明に係る温度調節装置の異なる機能モードについて説明する。慣例により、図１〜図４において、破線は、回路の一部内および／または構成要素内の流体の循環がないことを示し、実線は、回路の一部内および／または構成要素内の流体の循環を示す。
【００８０】
図１は、いわゆる「冷房」モード、すなわち、客室内に分配される内部空気流１２を冷却する必要性に対応するモードの状態にある、本発明に係る温度調節装置の概略図である。
【００８１】
いわゆる「冷房」モードにおいて、コンプレッサ３により圧縮されて循環される冷却流体が流体／流体熱交換器６を通過して、この流体／流体熱交換器６において冷却流体が伝熱流体に熱量をもたらすように、冷却流体回路１は設定される。したがって、流体／流体熱交換器６は、熱力学サイクルに必要な冷却流体の凝縮段階をもたらす。そのため、冷却流体は、凝縮されて進行し続け、貯留装置９を通過して、液体状態で貯留装置から出る。その後、冷却流体は第１の外側熱交換器１５を通過し、この第１の外側熱交換器１５において、冷却流体が液体状態にあるときに、冷却流体は部分冷却を受ける、すなわち、その温度が低下する。
【００８２】
循環管理ユニット１８は、第１の蒸発器１３へ向かう冷却流体の循環を妨げるとともに、第２の膨張装置２４へと向かう冷却流体の循環を許容するように構成され、第２の膨張装置２４において、冷却流体が圧力低下を受ける。
【００８３】
このようにして膨張される冷却流体は、第２の蒸発器１９内で内部空気流１２と熱をやりとりする。その後、冷却流体はコンプレッサ３へ戻る。
いわゆる「冷房」モードにおいて、伝熱流体が第１のループ３３ａ内で循環しないという意味において、伝熱回路２は、第１のループ３３ａが作用しないよう、設定される。このために、遮断弁３５が閉じられる。
【００８４】
循環を生み出す手段３４は、流体／流体熱交換器６を通過する伝熱流体の循環をもたらす。伝熱流体は、より高い温度で流体／流体熱交換器６を出て、第２の外側熱交換器３１の方向で循環し、第１の切り換え手段３９を通過する。この機能モード、いわゆる「冷房」モードにおいて、第１の切り換え手段３９は、第１のバイパスパイプ４０内での伝熱流体の循環を妨げるよう、設定される。
【００８５】
伝熱流体は、第２の外側熱交換器３１を通過する際に、外側空気流１４と熱をやりとりする。このようにして冷却される伝熱流体は、循環を生み出す手段３４へ戻る。
【００８６】
客室内に分配される内側空気流１２を冷却させる必要性に対応する「冷房」と呼ばれるモードにおいて、先の説明では言及されていない回路の他の構成要素を通過する伝熱流体はない。
【００８７】
図２は、特に例えば冬季の気候で用いられる、いわゆる「暖房」モード、すなわち、客室内に分配される内側空気流１２を加熱する必要性に対応するモードにおいて使用される本発明に係る温度調節装置の概略図である。
【００８８】
「暖房」と呼ばれるモードについてなされる説明は、図１に記載される「冷房」と呼ばれるモードとの違いに焦点を合わせている。したがって、同様の態様で機能する同一の要素に関しては、図１の説明を参照する。
【００８９】
図１とは異なり、いわゆる「暖房」モードでは、冷却流体が第２の蒸発器１９を通過しない。このために、循環管理ユニット１８は、それが冷却媒体全体を第１の膨張装置２３へ向けて送るように制御される。
【００９０】
第１の膨張装置２３は、それを通過する冷却流体の圧力を減少させる。その後、冷却流体は、第１の蒸発器１３に入って、外側空気流１４によって加熱されるようになる。本発明の特定の形態では、外側空気流１４が特に第１の外側交換器１５を通過する際、事前に加熱された。冷却流体は、コンプレッサ３へ向けて進行し続ける。
【００９１】
いわゆる「暖房」モードにおいて、伝熱流体が第２のループ３３ｂ内で循環しないという意味において、第２のループ３３ｂが作用しないよう、伝熱流体回路２は設定される。その結果、伝熱流体は、第１の分岐３６内および／または第２の分岐３７内で循環しない。このために、第１の切り換え手段３９および第２の切り換え手段４１は、それらが第２のループ３３ｂ内での循環を妨げるよう、閉位置に設定される。
【００９２】
循環を生み出す手段３４は、第１のループ３３ａ内での伝熱流体の循環をもたらす。伝熱流体は流体／流体熱交換器６を通過し、冷却流体の凝縮によって放出される熱量を収集する。
【００９３】
このようにして加熱された伝熱流体は、内側熱交換器３０へ向けて送られる。これを達成するために、遮断弁３５が伝熱流体の通過を許容する。したがって、内側空気流１２が内側熱交換器３０を通過する際に加熱される。そのため、伝熱流体は冷却されて、好適には再び流体／流体熱交換器６内での冷却流体の凝縮のために使用される。
【００９４】
図３は、いわゆる「乾燥」モード、すなわち、内側空気流１２を乾燥させる必要性に対応するモードにおいて使用される、本発明に係る温度調節装置の概略図である。実際には、「乾燥」と呼ばれるモードは、内側空気流１２の加熱および冷却の両方を必要とする。
【００９５】
同様に、「乾燥」と呼ばれるモードについてなされる説明は、図２に記載される「暖房」と呼ばれるモードとの違いに焦点を合わせている。したがって、同様の態様で機能する同一の要素に関しては、図２の説明を参照する。
【００９６】
いわゆる「乾燥」モードにおいて、循環管理ユニット１８は、第１の蒸発器１３および第２の蒸発器１９へ同時に向かう冷却流体の循環を制御する。必要に応じて、冷却流体の循環の制御は、第１の蒸発器１３および第２の蒸発器１９へと送られる冷却流体の割合を管理するために、調整され得る。あるいは、いわゆる「乾燥」モードにおいて、循環管理ユニット１８は、第１の蒸発器１３へ向かう冷却流体の循環を妨げるとともに、第２の蒸発器１９へ向かう冷却流体の循環を許容するよう、構成され得る。
【００９７】
第２の蒸発器１９は、冷却流体を受け、車両の客室内で分配される前に内側空気流１２を乾燥させる。
【００９８】
別個の空気流が第１の蒸発器１３および第２の蒸発器１９を通過するのが好適である。実際に、第１の蒸発器１３は、第２の蒸発器１９によって膨張された冷却流体の量を補充する。したがって、冷却流体回路の熱負荷が増大され、それにより、冷却流体回路によって作動される熱力学サイクルの高い効率が保証される。
【００９９】
したがって、流体／流体熱交換器６内で効率的な凝縮を得ることができ、それにより、第１のループ３３ａ内で循環する伝熱流体の高い温度が保証される。その結果、内側熱交換器３０によって、内側空気流１２の加熱を効率的に行なうことができる。
【０１００】
図４は、いわゆる「霜取り」モード、すなわち、第１の蒸発器１３の霜を取る必要性に対応するモードにおいて使用される、本発明に係る温度調節装置の概略図である。
【０１０１】
特に、「霜取り」と呼ばれるモードは、「暖房」と呼ばれるモードでの本発明に係る温度調節装置の利用後に介在する。冷却流体回路は、「暖房」と呼ばれるモードに対応する図２に記載される機能モードに類似する態様でほぼ設定される。
【０１０２】
先と同様に、「霜取り」と呼ばれるモードについてなされる説明は、図２に記載される「暖房」と呼ばれるモードとの違いに焦点を合わせている。したがって、同様の態様で機能する同一の要素に関しては、図２の説明を参照する。
【０１０３】
「霜取り」と呼ばれるモードの特殊性は、伝熱回路２の設定に存在する。好適には、第１の蒸発器１３の霜取りを可能にするために、第１の熱源３２が使用される。言い換えると、伝熱流体を介して回収される熱量を発生させるために、第１の熱源３２、例えば、内燃エンジン、電気モータ、または、電気加熱素子を始動させる段階が行われる。
【０１０４】
いわゆる「霜取り」モードにおいて、第１の熱源３２を第２の外側熱交換器３１と直接的な関係に置くために、第１の分岐３６を第２のループ３３ｂに対して孤立させることができるようにする設定に、第１の切り換え手段３９は置かれる。第１の熱源３２と接触して加熱される伝熱流体は、第２の外側熱交換器３１を通過し、それにより、熱量を外側空気流１４に伝えることができる。
【０１０５】
いわゆる「霜取り」モードでは、第２の外側熱交換器３１を通過する際、事前に加熱される外側空気流１４が、第１の蒸発器１３を通過する。したがって、非常に急速な霜取りが行なわれ、それにより、いわゆる「暖房」モードで機能する段階のために本発明に係る温度調節装置をもう一度利用できるようになる。前述したように、図示しないポンプは、第１の熱源３２および第２の外側熱交換器３１を通じた伝熱流体の循環を可能にするよう、構成される。
【０１０６】
いわゆる「霜取り」モードにおいて、第２の外側熱交換器３１は、第２のループ３３ｂ内で循環する伝熱流体の冷却を行なうためにもはや利用できない。
【０１０７】
好適には、本発明によれば、伝熱流体は、この場合、第３の外側熱交換器３８へ向けて導かれる。このために、第２の切り換え手段４１は、第３の外側熱交換気３８へ向けた伝熱流体の通過を許容する。したがって、伝熱流体は、外側空気流１４との熱交換により、第３の外側熱交換器３８を通過する際に冷却される。
【０１０８】
冷却された伝熱流体は、第２の熱源４３を通過し、したがって、第２の熱源４３、特に電気モータの冷却を行なう。その際に、第２の熱源４３が熱量を伝熱流体に供給する。
【０１０９】
特に好適な態様において、例えば、全電化モードにおいて、第２の熱源４３は、特に「霜取り」モードにおいて、第１の蒸発器１３を通過する前に外側空気流１４を加熱できるようにする。
【０１１０】
その後、伝熱流体は、循環を生み出す手段３４の方向へ戻る。
最後に、第２の外側熱交換器３１は、流体／流体熱交換器６から来る伝熱流体を冷却するために利用できない。実際には、第１の熱源３２は熱量を供給し、第２の外側熱交換器３１が熱量の外側空気流１４中への分配に関与する。そのような状況はいわゆる「霜取り」モードで現れる。これは、第１の熱源３２が特にこのモードで作動されるからである。
【０１１１】
図１〜図３に関連して前述したモードのうちの１つで、第１の熱源３２の作動を行なうこともできる。そのような場合、伝熱流体の冷却は、その後、第２の分岐３７および第２の分岐３７内に含まれる構成要素によって行なわれる。
【０１１２】
図示しない別の実施形態によれば、温度調節装置の第２の分岐３７を設けなくてもよいことが想定される。
また、前述した異なる機能モードは、本発明にしたがって規定されるような温度調節装置の別の実施形態および異なる形態を生み出すために、別々に、あるいは組み合わせて利用することができる。
【図１】
0005911882.tif 000002
【図２】
0005911882.tif 000003
【図３】
0005911882.tif 000004
【図４】
0005911882.tif 000005