(57)【要約】【課題】  高温システムおよび低温システムのニーズを満たす熱交換表面を最大に利用できるようにする。【解決手段】  内燃機関を冷却するための高温冷却システム、および自動車の機器を冷却するための低温システムが取り付けられ、内燃機関を備える自動車用熱交換モジュールであって、少なくとも１つの入口マニホールド（５８）（６４）（６６）と、および少なくとも１つの出口マニホールド（６０）（６２）（６８）に接続された熱交換チューブ（１２０）の列を備え、このチューブは、熱交換表面を形成している。また、前記熱交換表面を、高温熱交換部分と低温熱交換部分とに分割する表面配分手段（１１０）（４２）（４４）を備えている。このモジュールは、固定された高温部分（５２）と、固定された低温部分（５４）と、両部分（５２）および（５４）に全体または一部を割り当てできる中間部分とを含んでいる。
2005536711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（８）を冷却するための高温冷却システム（２）、および自動車の機器（３２）を冷却するための低温システム（４）が取り付けられ、少なくとも１つの入口マニホールド（５８）（６２）、および少なくとも１つの出口マニホールド（６０）（６４）に接続された熱交換チューブの少なくとも１つの列（５０）（１５２）（１５４）（１５６）を備え、これらチューブが、熱交換表面（５０）を形成している、内燃機関を備える自動車用熱交換モジュールにおいて、
前記熱交換表面（５０）を、前記高温システムを冷却するのに使用される高温熱交換部分と、前記低温システムを冷却するために使用される低温熱交換部分とに分割しうる表面配分手段（４０）（４２）（４４）（４６）を備えることを特徴とする熱交換モジュール。
【請求項２】
前記高温冷却システム（２）に恒久的に内蔵され、固定されている高温熱交換部分（５２）と、前記低温冷却システム（４）に恒久的に内蔵され、固定されている低温熱交換部分（５４）と、割り当て可能な入口マニホールド（６６）、および割り当て可能な出口マニホールド（６８）を有する割り当て可能な熱交換部分（５６）とを備え、前記割り当て可能なマニホールドの全体または一部が、前記固定された高温熱交換部分（５２）または前記固定された低温熱交換部分（５４）のいずれかに割り当てできるようになっていることを特徴とする請求項１記載の熱交換モジュール。
【請求項３】
単一列からなるチューブを含むことを特徴とする、請求項２記載の熱交換モジュール。
【請求項４】
チューブの第１の列（７２）および第２の列（７４）を備え、これら列のうちの第１の列（７２）が、前記高温システムの固定された熱交換部分（５２）、または前記低温冷却システムの固定された熱交換部分（５４ｂ）のいずれかに属し、前記チューブの第２の列（７４）が、固定された高温熱交換部分（５２）、固定された低温熱交換部分（５４ｂ）、および中間の割り当て可能な熱交換部分（５６）に分割されており、かつ前記高温熱交換部分および低温熱交換部分が、チューブの前記第１列（７２）に直列に接続されている請求項２記載の熱交換モジュール。
【請求項５】
チューブの３つの列、すなわち前記高温システム（２）の固定された熱交換部分に属する第１の列（１５２）と、前記低温システム（４）の固定された熱交換部分に属する第２の列（５４）と、前記中間の割り当て可能な熱交換部分に属する第３の列（１５６）とを備えることを特徴とする請求項２記載の熱交換モジュール。
【請求項６】
複数のＵ字形チューブ（１９０）の１つの列を備え、前記チューブの各々が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）に連通しているとともに、前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）に連通していることを特徴とする請求項２記載の熱交換モジュール。
【請求項７】
前記熱交換表面に配分手段（４２）が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）を仕切る調節可能な手段（１１０）（２１２）と、前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）を仕切る調節可能な手段（１１０）（２１２）とからなり、これら仕切り手段が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）を、高温の割り当て可能な入口チャンバと、低温の割り当て可能な入口チャンバとに変調可能な態様で分割するのに使用されるとともに、前記割り当て可能な出口マニホールドを、高温の割り当て可能な出口チャンバと、低温の割り当て可能な出口チャンバとに変調可能な態様で分割するのに使用され、かつこれらチャンバの間で、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）および前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）の配分が、調節可能となっていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の熱交換モジュール。
【請求項８】
前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）と、前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）とを仕切る手段が、連続的に調節自在であることを特徴とする請求項７記載の熱交換モジュール。
【請求項９】
前記連続的に調節可能な仕切り手段が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）内でスライド可能に取り付けられたピストン（１１０）（２１２）と、前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）内にスライド可能に取り付けられたピストン（１１０）（２１２）とから成り、これらピストンが、アクチュエータ手段（４４）（２２０）によって移動させられるようになっていることを特徴とする請求項８記載の熱交換モジュール。
【請求項１０】
前記アクチュエータ手段が、前記マニホールド（６２）（６４）の外側のアクチュエータ（４４）によって回転させられるウォームネジ（４２）（２１４）から成ることを特徴とする請求項８記載の熱交換モジュール。
【請求項１１】
前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）と、前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）とを仕切る手段が、別々に調節自在となっていることを特徴とする請求項７記載の熱交換モジュール。
【請求項１２】
前記別々に調節可能な仕切り手段が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）の長手方向部分に沿って、かつ前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）の長手方向部分に沿って分散されたアクチュエータ（１２４）によって作動させられる一連の仕切り（１２２）から成り、これら各仕切り（１２２）が、前記割り当て可能な入口マニホールド（６６）、および前記割り当て可能な出口マニホールド（６８）を、それぞれ２つのチャンバに分割できるようになっていることを特徴とする請求項１１記載の熱交換モジュール。
【請求項１３】
前記仕切り（１２２）が、シール膜（１３０）により、前記熱交換モジュール（２２）（１２２）の流体環境からアイソレートされており、かつ前記仕切りが、前記２つのマニホールド（６６）（６８）の外部のアクチュエータ（１２４）によって作動させられるようになっていることを特徴とする請求項１２記載の熱交換モジュール。
【請求項１４】
前記割り当て可能な全熱交換表面（１５６）を、前記固定された高温熱交換部分（１５２）に接続するか、または前記固定された低温熱交換部分（１５４）のいずれかに接続するのに使用されるスイッチング手段（１７２）（１８０）を含むことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の熱交換モジュール。
【請求項１５】
前記スイッチング手段が、前記固定された高温部分、および前記固定された低温部分のマニホールドと、前記中間の割り当て可能な熱交換部分のマニホールドとの間に設けられたオリフィス（１６２）（１６４）（１６６）（１６８）と、前記オリフィスを選択的に開閉するのに使用されるバルブ（１７２）（１８０）とから成ることを特徴とする請求項１４記載の熱交換モジュール。
【請求項１６】
前記バルブ（１７２）（１８０）が、ロッド（１７４）（１８２）によって、前記マニホールド（５８）（６０）の外部の制御部材（１７６）（１８４）に接続されていることを特徴とする請求項１５記載の熱交換モジュール。
【請求項１７】
制御パラメータ、例えば前記高温システム（２）および前記低温システム（４）の水温、機関の負荷、機関の速度、前記機関によって水に伝えられる動力に関する情報を受信する熱交換表面配分手段（４２）を制御する論理手段（４６）を備え、前記パラメータのうちの少なくとも１つが、前記熱交換表面の配分を決定するようになっていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の熱交換モジュール。  
【請求項１８】
前記モジュールのすべての列に共通する冷却フィン（１０４）を備えていることを特徴とする請求項４〜１７のいずれかに記載の熱交換モジュール。
【請求項１９】
前記マニホールドが、溶接によって組み立てられたマニホールドプレートとカバーとから成ることを特徴とする請求項４〜１８のいずれかに記載の熱交換モジュール。
【請求項２０】
前記マニホールドがプラスチック製であり、かつマニホールドに機械的に取り付けられたマニホールドプレートとカバーとから成ることを特徴とする請求項４〜１８のいずれかに記載の熱交換モジュール。
【請求項２１】
自動車の機関（８）を冷却するための高温ラジエータを備える高温冷却システム（２）と、自動車の機器（３２）を冷却するための低温ラジエータを備える低温冷却システムとを含む、自動車の内燃機関によって発生する熱エネルギーを管理するシステムにおいて、
前記高温ラジエータが、請求項１〜２０のうちのいずれかに記載の熱交換モジュール（２２）の高温熱交換部分から成り、かつ前記低温ラジエータが、前記同じモジュールの低温熱交換部分から成ることを特徴とする、熱エネルギーを管理するシステム。
【請求項２２】
前記機関（８）の冷却を管理するためのシステムに、四方向バルブ（１２）を介して結合された前記熱交換表面配分手段（４２）を制御するための論理手段（４６）を備え、前記バルブ（７２）が、前記機関（８）の入口に設けられた入口通路（１２−１）と、３つの出口通路、すなわち前記ユニットヒーター（１８）に接続された第１通路（１２−２）と、前記熱交換モジュール（２２）に接続された第２通路（１２−３）と、前記短絡パイプ（２４）に接続された第４通路（１２−４）とを含むことを特徴とする請求項２１記載の熱機関管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の列のチューブから成る熱交換器、または１つの同じ空気流が横断する重ねられた数列のチューブから成る熱交換器かに関係なく、自動車用の熱交換器の技術分野に関する。これらのチューブは、ストレートチューブ（直管）でもよいし、またはＵ字形チューブでもよい。
【０００２】
より詳細には、本発明は、内燃機関を冷却するための高温冷却システム、および自動車の機器を冷却するための低温システムが取り付けられ、少なくとも１つの入口マニホールド、および少なくとも１つの出口マニホールドに接続された熱交換チューブの少なくとも１つの列を備え、これらチューブが、熱交換表面を形成している、内燃機関を備える自動車用熱交換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
最近の自動車は、内燃機関自身のほかに、冷却するべきか、または加熱するべき外部環境と熱を交換する機器等の多数の構成要素を備えている。その一例として、自動車の乗員コンパートメントの空調システムの凝縮器、過給空気クーラーまたは乗員コンパートメントを暖房するためのラジエータを挙げることができる。
【０００４】
このようになっている理由は、自動車には、通常２つのシステムが取り付けられているからである。すなわち、内燃機関および温度が最高となっている機器の構成要素を冷却するのに使用される高温システムと、温度が最低となっている機器の構成要素、例えば自動車の乗員コンパートメントの空調システムが、通常取り付けられているからである。
【０００５】
一般に自動車では、高温ラジエータの熱交換表面および低温ラジエータの熱交換表面は固定されており、高温ラジエータは、高温システムの機器の構成要素を冷却するのに専ら使用され、他方、低温ラジエータは、低温システムの機器の構成要素を冷却または加熱するのに専ら使用される。
【０００６】
所定の機関の負荷条件、特に低負荷条件では、内燃機関を強制的に冷却する必要はない。その理由は、高温ラジエータの冷却能力を使用しないように、機関の冷却液が、高温ラジエータをバイパスしているバイパス管を通過するように循環するからである。従って、冷却容量がむだとなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の正確な目的は、高温システムおよび低温システムのニーズを満たす熱交換表面を最大に利用できるようにすることにより、この問題を解決した熱交換モジュールを製造することにある。
【０００８】
本発明によれば、この目的は、熱交換モジュールが、前記熱交換表面を、前記高温システムを冷却するのに使用される高温熱交換部分と、前記低温システムを冷却するために使用される低温熱交換部分とに、好ましくは変調可能な態様で分割することができる表面配分手段を備えていることによって達成される。
【０００９】
この配分手段により、高温冷却システムおよび低温冷却システムのニーズに従い、熱交換モジュールの全熱交換表面の配分を変えることが可能になる。これによって、低温システムに利用できる冷却表面を小とし、しかも高温システムに利用できる熱交換表面を大きくすることが可能となる。
【００１０】
逆に、低温システムの熱交換表面を大きくするとともに、高温システムに割り当てられた熱交換表面を小さくすることができる。特に機関を強制的に冷却する必要がないときに、より大きい冷却容量を低温システムに割り当て、低温システムの機器の部品の冷却をするための、より良好なレベルの性能を達成することが可能となる。
【００１１】
自動車が３つ以上の冷却システムを含む場合、例えば３つの冷却システムを含む場合に、本発明を一般に適用できる。この場合、本発明の熱交換モジュールは、３つの熱交換部分を備え、必要に応じて、これら３つの熱交換部分の間で、モジュールの全熱交換表面を配分できる。
【００１２】
更に、高温システムを循環する流体と低温システムを循環する流体とを、異なる温度の同一流体にしてもよい。また、異なるタイプの２つの流体とすることもできる。
【００１３】
特に有利な実施例では、熱交換モジュールは、前記高温冷却システムに恒久的に内蔵された固定高温熱交換部分と、前記低温冷却システムに恒久的に内蔵された固定低温熱交換部分と、割り当て可能な入口マニホールド、および割り当て可能な出口マニホールドを有する割り当て可能な熱交換部分とを備え、前記割り当て可能なマニホールドの全体または一部が、前記固定高温熱交換部分または前記固定低温熱交換部分のいずれかに割り当てできるようになっている。
【００１４】
割り当て可能な熱交換部分の全体を、高温の固定された熱交換部分または低温の固定された熱交換部分の一方に割り当てた場合、低温の熱交換部分は、恒久的な固定部分から成り、高温熱交換部分は、割り当て可能な熱交換部分によって強化された低温の固定された熱交換部分から成る。
【００１５】
割り当て可能な熱交換部分は、高温システムと低温システムの間で配分することもできる。この場合、高温熱交換部分は、これに割り当てられた割り当て可能な熱交換部分の一部によって強化された固定部分から成る。同様に、低温熱交換部分は、高温熱交換部分システムに割り当てられていない割り当て可能な熱交換部分の一部によって強化された固定部分から成る。
【００１６】
特定の実施例では、熱交換モジュールは、チューブの単一列を有する。
【００１７】
別の特定の実施例では、熱交換モジュールは、チューブの第１の列および第２の列を備え、これら列のうちの第１の列は、前記高温システムの固定された熱交換部分、または前記低温冷却システムの前記固定された熱交換部分のいずれかに属し、前記チューブの第２の列は、固定された高温熱交換部分、固定された低温熱交換部分、および中間の割り当て可能な熱交換部分に分割されており、前記高温熱交換部分および低温熱交換部分は、チューブの前記第１列に直列に接続されている。
【００１８】
第３の特定の実施例では、熱交換モジュールは、チューブの３つの列、すなわち、前記高温システムの固定された熱交換部分に属する第１の列と、前記低温システムの固定された熱交換部分に属する第２の列と、前記中間の割り当て可能な熱交換部分に属する第３の列とを備えている。
【００１９】
従って、この実施例では、チューブの第１の列とチューブの第３の列との間に配置することが好ましい中間の第２の列の全体は、通常、チューブの第１の列またはチューブの第２の列のいずれかと直列に接続される。
【００２０】
各場合において、例えば低温部分または高温部分の一方、または他方に割り当てられるチューブの数を、例えば一度に１つ、またはグループで制御するのに、前記配分手段が使用される。モジュラー度を好ましいものにするために、少なくとも３つの異なるグループの割り当て可能なチューブが設けられる。
【００２１】
別の実施例では、熱交換モジュールは、１列の複数のＵ字形チューブを備え、前記チューブの各々は、一方で前記割り当て可能な入口マニホールドに連通するとともに、前記割り当て可能な出口マニホールドに連通している。
【００２２】
特定の実施例では、前記熱交換表面に配分手段は、前記割り当て可能な入口マニホールドを仕切る調節可能な手段と、前記割り当て可能な出口マニホールドを仕切る調節可能な手段とから成り、これら仕切り手段は、前記割り当て可能な入口マニホールドを高温の割り当て可能な入口チャンバと、低温の割り当て可能な入口チャンバとに変調可能な態様で分割するのに使用されるとともに、前記割り当て可能な出口マニホールドを高温の割り当て可能な出口チャンバと低温の割り当て可能な出口チャンバとに変調可能な態様で分割するのに使用され、これらチャンバの間で、前記割り当て可能な入口マニホールド、および前記割り当て可能な出口マニホールドの配分が調節可能となっている。
【００２３】
前記仕切り手段は、前記チューブを低温部分に割り当てるのか、または高温部分に割り当てるのかをチューブごとに、またはチューブのグループごとに制御することが好ましい。この制御は、マニホールドの高さの少なくとも一部にわたって行われる。
【００２４】
高温システムに割り当てられたチャンバと、低温システムに割り当てられたチャンバとの間で割り当て可能な入口マニホールド、および割り当て可能な出口マニホールドの配分を、同時に、かつ同期して変えることにより、熱交換モジュールの全熱交換表面の配分を、高温熱交換部分と低温熱交換部分との間で変えることができる。
【００２５】
特定の実施例では、前記連続的に調節可能な仕切り手段は、前記割り当て可能な入口マニホールド内にスライド可能に取り付けられたピストンと、割り当て可能な出口マニホールド内にスライド可能に取り付けられたピストンとから成り、これらのピストンは、アクチュエータ手段によって移動させられる。
【００２６】
前記アクチュエータ手段は、前記マニホールドの外側のアクチュエータによって回転させられるウォームネジから構成できる。
【００２７】
別の実施例では、前記割り当て可能な入口マニホールドと、前記割り当て可能な出口マニホールドとを仕切る手段は、別々に調節自在となっている。
【００２８】
特定の実施例では、前記別々に調節可能な仕切り手段は、前記割り当て可能な入口マニホールドの長手方向部分に沿って、かつ前記割り当て可能な出口マニホールドの長手方向部分に沿って分散されたアクチュエータによって作動される一連の仕切りから成り、これら仕切りの各々は、前記割り当て可能な入口マニホールドおよび前記割り当て可能な出口マニホールドをそれぞれ２つのチャンバに分割できる。
【００２９】
前記仕切りは、シール膜により、前記熱交換モジュールの流体環境からアイソレートされており、前記仕切りは、前記２つのマニホールドの外部のアクチュエータによって作動させられることが好ましい。
【００３０】
第３の実施例では、熱交換モジュールは、前記割り当て可能な全熱交換表面を、前記固定された高温熱交換部分に接続するか、または前記固定された低温熱交換部分のいずれかに接続するのに使用されるスイッチング手段を含んでいる。
【００３１】
特定の実施例では、前記スイッチング手段は、前記固定された高温部分、および前記固定された低温部分の前記マニホールドと、前記中間の割り当て可能な熱交換部分のマニホールドとの間に設けられたオリフィスと、オリフィスを選択的に開閉するのに使用されるバルブとから成っている。
【００３２】
ロッドを介して、制御部材にバルブを接続することが好ましい。このバルブは、高温部分と低温部分とに配置された割り当て可能な中間部分のマニホールド内に位置していることが好ましい。従って、中間部分と高温部分との連通、または中間部分と低温部分との連通のいずれかをシャットアウトするのに、バルブの簡単な前後の運動を使用できる。当然ながら、高温部分と低温部分のマニホールド内に、バルブを配置することを想到することもできる。
【００３３】
熱交換モジュールは、制御パラメータ、例えば前記高温システムおよび前記低温システムの水温、機関の負荷、機関の速度、前記機関によって水に伝えられる動力に関する情報を受信する熱交換表面配分手段を制御する論理手段を備え、前記パラメータのうちの少なくとも１つが、前記熱交換表面の配分を決定する。
【００３４】
この論理手段は、電子的、空気圧式、電磁気式またはサーモスタットにより制御してもよい。
【００３５】
本発明の熱交換モジュールが、２つ以上の列のチューブを含む場合、これらチューブには、モジュールのすべての列に共通する冷却フィンを取り付けてもよい。
【００３６】
従って、モジュールがチューブの２つの列を含む場合、平らなフィン、または波形インサートのいずれかである冷却フィンを、双方のチューブの列に共通とすることができる。
【００３７】
本発明の熱交換モジュールのマニホールドは、溶接によって組み立てられたマニホールドプレートとカバーとから成っている。これらの部品は、アルミニューム製であることが好ましい。
【００３８】
変形例では、熱交換モジュールのマニホールドをプラスチック製とし、マニホールドに機械式に取り付けられたマニホールドプレートとカバーとから成るものとされる。
【００３９】
更に本発明は、自動車の機関を冷却するための高温ラジエータを備える高温冷却システムと、自動車の機器を冷却するための低温ラジエータを備える低温冷却システムとを含む、自動車の内燃機関によって発生する熱エネルギーを管理するシステムに関する。
【００４０】
本発明によれば、前記高温ラジエータは、本発明に係わる熱交換モジュールの高温熱交換部分から成り、低温ラジエータは、前記同じモジュールの低温熱交換部分から成っている。
【００４１】
好ましくは、熱交換表面配分手段を制御するための論理手段は、前記機関の冷却を管理するためのシステムに、四方向バルブを介して結合されており、前記バルブは前記機関の入口に設けられた入口通路と、ユニットヒータ、機関のバイパスパイプ、および本発明に係わる熱交換モジュールにそれぞれ接続された３つの出口通路を備えている。
【００４２】
添付図面を参照し、説明のために記載された次の実施例の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかとなると思う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、本発明に係わる、特に自動車の内燃機関から出力される熱エネルギーを管理するシステムの外観を示す。このシステムは、符号２で示された高温冷却システムと、符号４で示された低温冷却システムとを備えている。
【００４４】
高温システムは、自動車の内燃機関８に接続された機関入口パイプ６と、四方向バルブ１２に接続された機関出口パイプ１０とを備えている。矢印１５で示されているように、機械式または電動ポンプ１４が、冷却流体が機関ブロックを通過するように循環させている。
【００４５】
この高温冷却システムは、ユニットヒーター１８が取り付けられた加熱パイプ１６も備えている。矢印１９で示されているように、循環ポンプ１４が、ユニットヒーター１８内で冷却流体を循環させている。
【００４６】
冷却流体は、四方向バルブ１２から、本発明に係わる熱交換モジュール２２に接続された高温ラジエータパイプ２０に沿って再び流れることができる。矢印２３で示されているように、熱交換モジュール２２を冷却流体が横断する。
【００４７】
最後に、バイパスパイプまたは短絡パイプ２４によって、冷却流体は矢印２５で図式化されているように、熱交換モジュール２２を通過することなく、機関８へ戻る。
【００４８】
四方向バルブ１２は、符号１２−１で示された入口路と３つの出口路とを備え、出口路のうちの１つの出口路１２−２は、ラジエータパイプ１６に接続されており、１つの出口路１２−３は、高温ラジエータのパイプ２０に接続されており、出口路１２−４は、短絡パイプ２４に接続されている。
【００４９】
二次冷却回路４は、低温電動循環ポンプ３０が取り付けられた低温ラジエータパイプ２８と、１つ以上の熱交換器３２とを備えている。図示した例は、自動車の機器を冷却するようになっているか、または必要な場合には、加熱するようになっている１つの熱交換器３２しか示していない。熱交換器３２は、例えば空調システムの凝縮器または過給空気クーラーでよい。この熱交換器は、矢印３４によって示されているように、低温冷却システム４内を循環する低温冷却流体と熱交換することによって冷却される。低温流体は、熱交換モジュール２２内で冷却される。
【００５０】
現在公知の装置では、高温冷却システムおよび低温冷却システムは、互いに連通していない別個の冷却用熱交換器を備えている。従って、高温冷却システムと低温冷却システムにそれぞれ割り当てられている冷却表面は、固定されている。例えば内燃機関８の負荷が低いか、または適度な場合、高温システムの冷却能力が使用されないことが頻繁に起きる。この場合、高温冷却ラジエータは、自動車の冷却能力が最適状態までしか使用されないような寸法の短絡パイプ２４によってバイパスされる。
【００５１】
他方、本発明によれば、熱交換モジュール２２は、モジュール２２の全熱交換表面を配分する手段を備えている。４０で示された配分手段は、それを作動させることができる動力手段４４によって制御される機械手段４２を備えている。動力手段は、高温冷却システムおよび低温冷却システム内の所定位置に設置されたセンサからの情報を受信する論理制御手段４６によって制御できる。
【００５２】
これらの制御パラメータは、パイプ１０内の機関の出口８における水温、機関の回転速度、機関によって高温冷却システムへ伝達される熱パワーである。論理制御手段は、組み合わされたこれらパラメータのうちの１つ以上によって制御できる。
【００５３】
論理制御手段４６は、点線４によって示されているように、四方向バルブ１２の管理システム４８に結合することが好ましい。
【００５４】
熱交換モジュール２２（このモジュールのいくつかの実施例については後述する）は、熱交換表面を備え、この熱交換表面は、外部環境、例えば大気と熱を交換する冷却流体が循環する並列な熱交換チューブから成っている。
【００５５】
表面配分手段および機械手段４２は、熱交換モジュール２２の全熱交換表面を、変調可能な態様で高温熱交換部分と低温熱交換部分（図１では符号なし）とに分割するのに使用される。高温熱交換部分は、高温ラジエータパイプ２０に取り付けられ、矢印２３により示されているように、高温冷却流体が横断し、低温熱交換部分は、矢印３４によって示されているように、低温流体を冷却するのに使用される。
【００５６】
熱交換モジュール２２の全冷却容量の配分は、高温システム２および低温システム４を冷却する上の必要性に従って作動される。従って、機関８が低負荷または部分負荷で作動中は、これら冷却のニーズは、極めて大きいとは言えず、高温冷却流体の主な部分は、短絡パイプ２４を通過するように循環する。この条件では、熱交換モジュール２２の全熱交換表面のより広い部分（すべての部分となる場合もある）を、熱交換器３２によって示されているように、機器の低温構成要素の冷却のために回復できる。これにより、より高い冷却容量の凝縮器を設けて、それらの効率、例えば空調システムの熱効率を改善できる。
【００５７】
本発明によれば、熱交換モジュール２２の熱交換表面を任意に配分するのに、この熱交換表面を配分する機械式手段が使用される。特に高温熱交換部分と低温熱交換部分が隣接するチューブの単一ゾーンから構成する必要はない。これと反対に、これらの部分を、熱交換部分２２内で任意の態様で配分できる。
【００５８】
しかし、図２に斜視略図で示されている特定の実施例では、熱交換モジュール２２の全熱交換表面は、３つの部分に分割されている。すなわち、高温熱交換部分５２と、低温熱交換部分５４と、上記２つの部分５２と５４との間に配置された中間部分５６とに分割されている。
【００５９】
熱交換部分５２と５４とは固定されている。換言すれば、これら部分は、常時存在し、熱交換モジュール２２の所定の数の固定され、熱交換チューブを有する。中間部分５６は、高温冷却システムまたは低温冷却システムのいずれにも割り当てることができる。前者では、高温システムの熱交換表面は熱交換部分５２と熱交換部分５６の合計から成り、後者の例では、低温システムの冷却表面は、低温熱交換部分５４と中間部分５６の合計から成っている。
【００６０】
中間熱交換部分５６を部分５２と５４との間で配分することもできる。例えば中間熱交換部分５６の４分の３を、低温冷却システム（部分５４）に割り当て、残りの４分の１を、高温冷却システム（部分５２）に割り当てることができる。当然ながら、この比率は、０〜１００％まで連続的に、または例えば位置毎に１０％ずつ増分させて変えることができる。
【００６１】
図２は、ほぼ１列のチューブから成る、本発明に係わる熱交換モジュール２２の斜視図である。この熱交換モジュールは、５０で示された平らな並列チューブのバンクを備え、これらチューブは、外部環境との熱交換を増加するようになっている表面、例えばチューブに直角に設置された平らなフィン、またはチューブの間に挿入された波形インサートと接触していることが好ましい。
【００６２】
熱交換モジュール２２のチューブの２つの端部は、マニホールド、すなわち、冷却流体用の入口マニホールドおよび冷却流体の出口用の出口マニホールドに、それぞれ接続されている。
【００６３】
図２に示す例では、高温熱交換部分５２のチューブは、高温入口マニホールド５８および高温出口マニホールド６０に接続されており、低温熱交換部分５４のチューブは、低温入口マニホールド６２および低温出口マニホールド６４にそれぞれ接続されている。割り当て可能な中間部分５６のチューブの入口端部は、割り当て可能な入口マニホールド６６に接続されており、出口端部は、割り当て可能なマニホールド６８に接続されている。
【００６４】
マニホールド６６と６８を「割り当て可能」と呼ぶ理由は、中間熱交換表面５６を配分するのは、特にマニホールド６６と６８であるからである。実際、高温熱交換表面５２に中間熱交換表面５６を追加するには、高温入口マニホールド５８を中間入口マニホールド６８に連通させ、同時に高温出口マニホールド６０を中間出口マニホールド６８に連通させている。
【００６５】
低温冷却システム５４についても、同じことが行われる。高温システムと低温システムとの間で、中間熱交換表面５６を配分しなければならない条件が生じると、割り当て可能な入口マニホールド６６と割り当て可能な出口マニホールド６８を、高温システムと低温システムとの間で、同じ比率に配分する。
【００６６】
入口マニホールド５８には、矢印５９によって示されているように、高温冷却流体が流入し、矢印５５によって示されているように、高温熱交換部分５２を通過した後に、矢印６１によって示されているように、出口マニホールド６０を離間する。
【００６７】
同様に、矢印６３によって示されているように、低温入口マニホールド６２に低温冷却流体が流入し、矢印５７によって示されているように、低温熱交換部分５４を通過した後に、矢印６５によって概略が示されているように、低温マニホールド６４を離間する。中間入口マニホールド６６と中間出口マニホールド６８とは、自らの入口および出口ノズルを有していない。
【００６８】
高温システムおよび低温システムの入口マニホールド５８、６２、および出口マニホールド６０、６４を介し、間接的にマニホールド６６および６８に高温冷却流体または低温冷却流体が流入する。
【００６９】
図２は、単一列のチューブを備える本発明に係わる熱交換モジュールの基本的実施例を示す。しかし、言うまでもなく、実際には、熱交換モジュールはより複雑であり、数列のチューブ、例えば２つの列のチューブを備えている。図３には、このタイプのモジュールが示されている。
【００７０】
図３は、基本的には、図２の熱交換モジュールと同一であるが、１つの列のチューブの代わりに、２列のチューブを備える本発明に係わる熱交換モジュール２２を示す。この熱交換モジュールは、２つの端部の各々に、マニホールドを構成する第１の列のチューブ７２と、２つの端部の各々に、マニホールドを構成する第２の列のチューブ７４とから成っている。換言すれば、熱交換モジュール２２は、１つの同じ空気流が横断するように並置された２つの熱交換器から成っている。これら２つの熱交換器は、互いに別個であるが、一体とすることもできる。これら２つの熱交換器は、双方の列のチューブに共通する冷却フィンを有していてもよい。
【００７１】
この実施例では、チューブの第２の列７４は、３つの部分、すなわち、高温部分５２と、低温部分５４ｂと、割り当て可能な中間部分５６とに分割されている。同様に、入口マニホールドおよび出口マニホールドは、３つの部分、すなわち高温入口マニホールド５８と、高温出口マニホールド６０と、低温入口マニホールド６２と、低温出口マニホールド６４と、中間入口マニホールド６６と、中間出口マニホールドとに、それぞれ分割されている。
【００７２】
従って、チューブの第２の列７４の構成は、図２に示された熱交換モジュールの構成と同一である。しかし、この実施例では、チューブの第２の列７４の低温熱交換部分５４ｂに、チューブの第１の列７２が追加されている。
【００７３】
矢印６３によって示されているように、仕切り７８によって制限された入口チャンバ６２に低温冷却流体が流入する。このように、矢印８０によって示されているように、このチャンバ内で冷却流体が配分され、チューブの第１の流路７２を通って、図３の左から右へ流れ、チューブの第１の列のマニホールド８２に達する。
【００７４】
この冷却流体は、矢印８４によって図式化されているように、このマニホールド内で分配され、下方流路に流入し、矢印３に従って、右から左へ循環し、仕切り７８によって制限されたチャンバ８６に達する。
【００７５】
チャンバ８６から低温流体は、矢印８８および９０によって示されているように、チューブの第２の列７４の一部を形成する入口マニホールド６２に流入する。列６２を周辺空気が通過し、次に列７４を通過する。矢印６５に従い、モジュールを低温流体が離間する。
【００７６】
従って、この実施例では、恒久的に低温システムに割り当てられる低温の固定された熱交換部分は２つの別個の部分、すなわち、第１の列７２のチューブのすべてと、第２の列７４のチューブの一部とから成っている。このように、低温熱交換部分は、高温熱交換部分よりもより大きくなっている。
【００７７】
更に割り当て可能な中間部分５６は、本発明に係わる熱交換配分手段によって、低温熱交換部分に一体化でき、従って、この低温熱交換部分の高温熱交換表面に対する比率が大きくなる。この逆に、高温冷却システムに、中間熱交換部分５６を割り当てることもできる。
【００７８】
図４は、高温固定部分５２と低温固定部分５４との間で、中間熱交換部分５６を連続的に配分できる配分手段を備える、本発明に係わる熱交換部分モジュールの断面図である。
【００７９】
チューブ５０のバンクは、平らなチューブ１０２から成り、これらのチューブの間に、波形インサート要素１０４が挿入されている。チューブ１０２の各端は、カバー１０８によって閉じられたマニホールドプレート１０６に接続されている。
【００８０】
これらのチューブ１０２と、インサート１０４と、マニホールドプレート１０６と、カバー１０８とを、１回の作業で一体に溶接できる。また、例えばプラスチック製のカバー１０８を、例えば折りたたまれたラグにより、マニホールドプレート１０６に機械式に取り付けてもよい。
【００８１】
マニホールド内で並進移動できるピストンを形成する横方向仕切り１１０は、例えば熱交換モジュールの外部に位置するケーシング内に設けられた電動モータ４４によって回転させられるウォームネジ４２によって移動させられる。この電動モータ４４は、ケーブル１１２によって給電されており、ケーブル１１２は、モータを駆動するのに必要な電力と同時にモータをスタートさせ、停止させ、モータの回転速度および回転方向を制御するのに使用される制御信号も送る。
【００８２】
従って、ピストン１１０と相互作用するウォームネジ４２は、熱交換表面５０を配分する機械的手段を構成し、他方、モータ４４は、機械式手段であるウォームネジ４２を駆動する動力手段を構成している。
【００８３】
ピストン１１０は、ウォームネジ４２のネジ切りされた部分の長さと等しいストロークを有するものとすることができる。高温システムと低温システムとの間で配分できる割り当て可能な中間熱交換表面５２の広さを決定するのは、このネジ切りされた部分の長さである。
【００８４】
図４では、各ピストン１１０は、ウォームネジ４２のショルダー１１４に当接した状態で示されている。換言すれば、熱配分手段のこのような構成では、中間熱交換表面のすべてが、高温冷却システム２に割り当てられている。ネジ切りされたロッド４２は、その他端部にストッパー１１６を有する。
【００８５】
同時に、かつ同期して移動するピストン１１０がストッパー１１６に当接すると、中間熱交換表面５６のすべてが、低温冷却システム４に割り当てられる。ピストン１１０の各々は、中間熱交換表面の配分が連続的に変わることができるように、上記端部の間の中間位置を占めることもできる。しかし、ピストンは、２つの連続するチューブの間に位置させなければならないので、実際には、この表面は増分しながら変化することを指摘しておく。
【００８６】
図５は、連続的に調節可能な熱交換モジュールの全熱交換表面５０の調節量を割り当てる手段を備える、本発明に係わる熱交換モジュールの断面図であり、前記手段は、図４に示された実施例における手段と同一である。しかし、図５の熱交換モジュールは、１列ではなく２列のチューブを備えている。
【００８７】
図５に断面で示され、７４で示されているチューブの第２の列は、平らなチューブ１０２から成り、これらのチューブの間に、波形インサート１０４が挿入されている。
【００８８】
これらのチューブは、カバー１０８によって閉じられたマニホールドプレート１０６に接続されており、チューブの第２の列の後方には、チューブの第１の列（図示されず、符号もつけられていない）が位置しているので、これらのチューブの第１の列は、図では見ることができない。チューブのこの第１の列は、列７４と同じ熱交換表面を有してもよいし、またはこれよりも広いか、または狭くてもよい。図示の例では、チューブの第１の列は、低温冷却システム４の固定された熱交換部分の一部を形成している。
【００８９】
矢印６３によって示されている第１の列のチューブには、低温冷却流体が流入する。この冷却流体は、これらチューブを通過するように、図５において左から右に流れ、カバー１０８の後方に位置するマニホールド（図示せず）に達する。
【００９０】
冷却流体は、オリフィス９２を通ってこのマニホールドを離間し、チューブの第２の列７４の低温入口マニホールド６２に流入する。次に、冷却流体は、チューブ１０２を通過するように、図５において右から左へ流れ、図５の左側に位置する低温出口マニホールド６４に流入する。
【００９１】
この実施例では、低温入口マニホールド６２および出口マニホールド６４の位置は、図３の実施例において、これらマニホールドが占める位置と逆となっていることに留意すべきである。同じように、オリフィス９２は、図５では右に位置するが、図３では左に位置する。このような差異は、図５の実施例ではチューブの第１の列は１つの通過路しか有していないことによって説明できる。
【００９２】
従って、低温冷却流体は、これらチューブを１回だけ循環するが、他方、図３の実施例では、Ｕ字形流路を通過する。しかし、第１の列のチューブは、２つ以上の通過路を含んでいてもよいことは言うまでもない。
【００９３】
図５の実施例では、ピストン１１０を移動させるのに使用される機械手段および動力手段４４は、図４を参照して説明したものと同一である。従って、ピストン１１０を形成する仕切りの位置は、ネジ切りされたロッド４２によって構成される走行路の２つの端部の間に位置する任意の中間位置へ調節できる。
【００９４】
図６および図７は、本発明の熱交換モジュールの熱交換表面配分手段の実施例を示す２つの詳細断面図である。図示の例では、これらの手段は、マニホールドを２つの部分に分割できる横方向の仕切り１２２から成っている。この仕切り１２２は、アクチュエータ１２４によって移動させられる。アクチュエータは、電動式、空気圧式、電気空気圧式、またはその他のタイプのものでよい。
【００９５】
図示の例では、アクチュエータ１２４はシリンダ１２８内で空気圧により、または流体により、液圧式に移動されるピストン１２６から成っている。アクチュエータ１２４は、図６に示す後退位置または開放位置から、図７に示す出口位置または閉位置へ、仕切りを移動させるのに使用される。仕切り１２２が後退すると、冷却流体は自由にマニホールド内を循環できる。
【００９６】
仕切りが閉位置にあると、仕切りは、マニホールドをシャットオフする。アクチュエータ１２４は、仕切り１２２を「全か無かの」運動で作動させるか、または徐々に移動させることができる。仕切り１２２を包囲するシール膜１３０は、マニホールド内部の環境と熱交換モジュールの外部との間をシールするのに使用されている。
【００９７】
アクチュエータ１２４は、マニホールドの外部に設けられている。従って、設置が簡単である。またアクチュエータ１２４は、熱交換器内を循環する攻撃的な内部環境からアイソレートされているので、アクチュエータは腐食せず、その寿命も長く、アクチュエータにかかる熱機械応力も低減されている。
【００９８】
マニホールド内を循環する冷却流体と直接接触するのは、膜１３０だけである。この膜は、仕切り１２２の形状に適合するようになっており、仕切り１２２の走行距離が短ければ、長くなる。
【００９９】
図６および図７から分かるように、仕切り１２２の走行路を長くしなければならない時は、仕切りを折り曲げることもできる。この場合、膜の材料を長くしないので、閉じる力は弱くなる。
【０１００】
膜は、良好にシールされるので、漏れの危険性も小さい。このシールは、熱交換モジュールの外部から容易に制御できる。
【０１０１】
また、アクチュエータがマニホールドの外側にあるため、圧力の損失が小さいが、このことは、この実施例の別の利点となっている。
【０１０２】
図８ａ〜図８ｅは、例えば図６および図７に示された仕切り１２２による高温システムと低温システムとの間の熱交換表面の配分を変える連続的なステップを示している。これら図に示された熱交換モジュールは、１つの列のチューブしか備えていないが、それ以上の列のチューブ、例えば上記のように２列または３列のチューブを備えていてもよいことは、言うまでもない。
【０１０３】
図示の例では、熱交換モジュールは、２つずつに分割された４つの仕切りを備えている。熱交換器の頂部部分に位置する２つの仕切り１２２と、熱交換器の底部に位置する２つの仕切り１２２とは、同時に作動する。
【０１０４】
図８ａに示されている位置では、２つの頂部の仕切り１２２は閉じられている。これらは、図７に示された位置（図１に示された位置）では、マニホールドをシャトットオフしている。２つの底部仕切りは開である（図６参照）。従って、仕切り１２２は、熱交換モジュールの全熱交換表面を２つの部分に分割している。
【０１０５】
頂部部分には、高温熱交換部分５２があり、熱交換器の底部部分には、低温熱交換部分５４がある。これら２つの部分の間には、高温システムおよび低温システム５６の一方または他方に割り当てできる中間熱交換部分がある。高温流体は、部分５２（矢印５９）に流入し、矢印５５によって示されているように、この部分を通って左から右へ移動し、次に６１から離間する。低温流体は、矢印６３で示されているように、部分５４に流入し、矢印５７によって示されているように、この部分を通って左から右に通過し、矢印６５によって示されているように低温マニホールド６４を離れる。
【０１０６】
図８ａにおける位置にあるとき、中間熱交換部分は、低温システム４に割り当てられている。図８ｂに示すように、この中間部分を高温システムに割り当てるために、熱交換器の底部部分に位置する２つの仕切り１２２を同時に閉じる。
【０１０７】
図８ｃでは、閉鎖が完了しているので、中間熱交換表面５６は、高温システムおよび低温システムの双方からアイソレートされている。この状況は、通常１秒未満続く中間状態を構成している。この中間状態は、２つのシステムの組み合わせを形成したり、システム間の圧力を管理し、バランスさせる必要がある場合に、必要であれば省略してもよい。この２つの頂部仕切りは、次に、図８ｄに示すように開放される。
【０１０８】
図８ｅでは、２つの頂部仕切りは完全に開状態であり、高温流体は、以前低温システムに割り当てられていた熱交換表面５６を占めている。従って、本発明の熱交換モジュールの全熱交換表面５０の配分の変更が完全に達成されている。高温システムに割り当てられた熱交換表面を大きくし、これと関連させて、低温システムに割り当てられている熱交換表面は小さくされている。
【０１０９】
当然ながら、２つの頂部仕切りをまず閉じ、次に２つの底部仕切りを開けることにより、逆の配分へ戻ることもできる。
【０１１０】
図８ａ〜図８ｅに略示されている例では、熱交換モジュールは、４つの仕切り１２２しか有しない。すなわち、各マニホールドに対して、２つの仕切りしか有しない。そのため、中間熱交換表面５６を、全体として高温システムのみ、または低温システムのみに割り当てることもできる。
【０１１１】
しかし、言うまでもなく、本発明の熱交換モジュールは、各マニホールドに対して、２つ以上の、例えば３つ、４つ、５つまたはそれ以上の仕切りを含むことができる。これによって、２つのシステムの間の可変比率で、中間熱交換表面を配分することができる。一例として、高温システムに中間熱交換表面の３分の１を割り当て、その表面の３分の２を、低温システムに割り当てることができる。言うまでもなく、仕切りの数が多くなればなるほど、熱交換表面の配分をより細かくすることができる。
【０１１２】
図９、図１０および図１１は、円形仕切りの一実施例を示す。マニホールドのカバー１０８には、フランジ１３２が取り付けられており、フランジ１３２には、このフランジに一致するフランジ１３６を有するベル形ハウジング１３４が当接している。
【０１１３】
フランジ１３２とベル形ハウジング１３４のフランジ１３６との間には、シール膜１３０がクランプされている。これらフランジ１３２およびフランジ１３６は、クリップ１３６または他の任意の同様な手段によって保持されている。膜１３０は、ピストン１４４の孔１４３に係合する乳頭１４２を有する。ピストンは、その頂部部分に作動ロッド１４６を備え、この作動ロッド１４６は、ベル形ハウジング１３４に当接しているアクチュエータ１２４に接続されている。
【０１１４】
図１２および図１３は、図９〜図１１の実施例の変形例を示す。この変形実施例では、仕切りは円形ではなく、細長い形状となっている。
【０１１５】
図１４〜図１６は、本発明の別の実施例を示す。この実施例では、高温システムと低温システムとの間で、このマニホールドの容積を連続的に、または増分的に配分するためのマニホールド仕切り手段を有していないが、チューブの一列の２つの冷却システムのうちの一方または他方に、「全か無かの」モードで接続するのに使用されるスイッチング手段を有するという点で、前に述べた実施例とは異なっている。
【０１１６】
図１４では、１２２で示された熱交換モジュールは、チューブの２つの列からなっている。すなわち、チューブの第１の列１５２と、チューブの第２の列１５４と、列１５２と１５４との間に設けられたチューブの第３の列１５６とからなっている。これらチューブの列１５２、１５４おおび１５６は、矢印１５８によって示されているように、１つの同一の空気流が横断するようになっている。
【０１１７】
図示の例では、チューブの第１の列は、チューブの高温列であり、チューブの第２の列は、チューブの低温列である。第１の列のチューブは、それらの両端の一方に高温入口マニホールド５８を有し、他端に、高温出口マニホールド６０を備えている。
【０１１８】
矢印５９で示されているように、入口ノズルを通って、入口マニホールド５８に高温流体が流入し、第１の列１５２のチューブを通って、図１４における左から右へ通過した後に、矢印６１で示されているように、出口ノズルを介して、高温流体が出口マニホールドを離間する。
【０１１９】
同じように、矢印６３によって示されているように、入口ノズルを通って、入口マニホールド６２に低温流体が流入し、図１４において、左から右へチューブの第２の列１５４を通過した後、矢印６５によって示されているように、出口マニホールド６４から離間する。
【０１２０】
オリフィス１６２は、流体がマニホールド６２とマニホールド６６との間を通過できるようにし、オリフィス１６４は、出口マニホールド６４とマニホールド６８との間の流体の連通を可能にし、オリフィス１６６は、中間入口マニホールド６６と入口マニホールド５８との間に流体が通過できるようにし、オリフィス１６８は、中間出口マニホールド６８と出口マニホールド６６との間の連通を可能にしている。
【０１２１】
オリフィス１６２、１６４、１６６、１６８を選択的に開閉するのに、スイッチング手段が使用される。図示の例では、互いに対向して位置するオリフィス１６２および１６６をシャットオフし、かつ開にするのに使用される手段は、オリフィス１６２と１６６との間で中間チャンバ６６内に設けられたバルブ１７２から成っている。マニホールド５８の外側に位置するアクチュエータ１７６によって移動させられるロッド１７４には、バルブ１７２が取り付けられている。
【０１２２】
同様に、オリフィス１６４およびオリフィス１６８をシャットオフし、かつ開にするのに使用されるスイッチング手段は、中間チャンバ６８内に設けられたバルブ１８０から成っている。バルブ１８０は、出口マニホールド６０の外側に設けられたアクチュエータ１８４によっても、移動されるロッド１８２に取り付けられている。
【０１２３】
当然ながら、この実施例は、本発明を限定するものでなく、他のスイッチング手段を想到することもできる。例えばマニホールド６２および５８、ならびにマニホールド６０および６４内に設けられたバルブを想到することもできる。
【０１２４】
図１４において、バルブ１７２は、オリフィス１６２をシャットオフするが、バルブ１８０は、オリフィス１６４をシャットオフする。このように、中間列１５６のチューブは、低温システムからアイソレートされている。従って、通路１６６および１６８による流体の連通により、高温ステージには、中間列のチューブが取り付けられている。
【０１２５】
流体が入口マニホールド５８に流入した後、流体は、チューブの２つの列１５２と１５６との間に配分され、矢印６１によって示されているように、出口マニホールド６０に設けられている単一ノズルを介して離間する。
【０１２６】
他方、図１４に示された熱交換モジュール１２２の右側端部の詳細図を示す図１５では、バルブ１８０は、オリフィス１６８をシャットオフする。同じように、バルブ１７２（図示せず）も、マニホールド５８と６６との間に位置するオリフィス１６６をシャットオフすることが想像できると思う。これらの状況において、第１の列１５２のチューブは、アイソレートされ、中間列１６６のチューブは、低温システムに接続される。流体は、変更すべき流路を変えながら、上記のように循環する。
【０１２７】
従って、これまで述べたスイッチング手段は、熱交換モジュール１２２の全熱交換表面を配分するのに使用される。この全熱交換表面は、３つの列１５２、１５４および１５６の熱交換表面の合計から成る。列１５２および１５４のチューブは、それぞれ高温システムおよび低温システムに属するが、中間列のチューブは、これら２つのシステムの一方または他方に割り当てできる。しかし、前の実施例とは異なり、列１５６のチューブは、「全か無か」モードで割り当てられる。これらの熱交換表面を、高温システムと低温システムとの間で配分することはできない。
【０１２８】
図１７は、ヘアピンチューブと称され、Ｕ字形チューブの列１９０を備える、本発明に係わる熱交換モジュールの斜視図を示す。各チューブは、エルボー１９６によって接続された２つのブランチ１９２および１９４から形成されている。各場合において、２つの連続するＵ字形チューブの間には、波形インサート１９８が挿入されている。チューブのブランチ１９２は、割り当て可能な入口マニホールド６６に連通しているが、ブランチ１９４は、割り当て可能な出口マニホールド６８に連通している。マニホールド６６および６８は、これらマニホールドの間に平行に、かつ好ましくは、実質的に水平位置に設けられた２つのチューブ２００および２０２から形成されている。
【０１２９】
入口マニホールド６６には、高温システムに接続されるようになっている入口ノズル２０４、および低温システムに接続されるようになっている別の入口ノズル２０４が設けられている。更に出口マニホールド６８には、前記高温システムに接続されるようになっている出口ノズル２０８、および前記低温システムに接続されるようになっている別の出口ノズル２１０が設けられている。
【０１３０】
マニホールド６６および６８において、回転駆動されるウォームネジ２１４により並進運動するように、ピストン２１２がスライド可能に取り付けられている。チューブ２００および２０２の内側表面は、配分器を形成するピストン２１２が容易にスライドできるようにする材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）タイプの材料によって処理されている。ピストンは、高温部分と低温部分の間のシールをするために、ＰＴＦＥから製造することが好ましい周辺シール２１６を支持している。
【０１３１】
インターフェースマニホールド２１８（図１８）は、Ｕ字形チューブ１９０をマニホールド６６およびマニホールド６８に接合している。各Ｕ字形チューブ間のシールは、チューブがマニホールド内に突出することを防止するようにプレス加工され、ピストン２１２が完全にスライドできるようにしている。
【０１３２】
ウォームネジ２１４は、電動モータ２２０、例えばステップモータタイプの電動モータおよびトランスミッション２２２、例えば別路またはサーボギアによって、同期状態で駆動される。電動モータ２２０は、熱交換モジュールの外部に位置するハウジング内に設けてもよいし、モジュール内に組み込んでもよい。また、例えばモジュール内で循環する流体内に浸漬させてもよい。
【０１３３】
従って、ピストン２１２と相互作用するウォームネジ２１４は、熱交換表面５０を配分する機械的手段を構成し、他方、モータ２２０は、これら機械的手段を駆動する動力手段を構成している。こうして、ピストン２１２はウォームネジのネジ切りされた部分の長さに等しい距離を、同期状態で移動する。こうして、熱交換表面の広さは、高温冷却システムと低温冷却システムとの間で配分される。
【０１３４】
高温システムのための、例えば機関を冷却するための熱交換表面を最小にするよう、ストッパー２２４（図１９ａ）がピストン２１２の端部位置を固定している。
【０１３５】
ピストン２１２のスライド運動は、例えば位置信号を発生することにより、好ましくはステップモータを用いて、異なる態様で制御できる。
【０１３６】
図１９ａ〜図１９ｆは、図１９ａと異なるピストン２１２の位置を示す。図１９ａでは、高温システムは最小の熱交換表面を有するが、図１９ｆでは、高温システムは最大の熱交換表面を有する。
【０１３７】
図１７のモジュールは、熱交換表面を必要に適合させるために使用できる。このモジュールは、フレキシブルであり、かつ漸進的に制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明に係わる自動車の内燃機関が発生する熱エネルギーを管理するシステムを示す略図である。
【図２】本発明に係わる熱交換モジュールの斜視略図である。
【図３】２列のチューブを備えた、本発明に係わる別の熱交換モジュールの斜視略図である。
【図４】熱交換表面の配分を連続的に調節する手段を備える、単一列のチューブを有する熱交換モジュールの実施例の断面図である。
【図５】２列のチューブを備える熱交換表面の配分を連続的に調節する手段を備える、本発明に係わる熱交換モジュールの断面図である。
【図６】本発明に係わる熱交換モジュールのマニホールドを仕切る別の手段を示す詳細図である。
【図７】本発明に係わる熱交換モジュールのマニホールドを仕切る別個の手段を示す詳細図である。
【図８ａ】図６および図７における別個の仕切り手段を作動させる連続するステップの１つを示す図である。
【図８ｂ】図６および図７における別個の仕切り手段を作動させる連続するステップの１つを示す図である。
【図８ｃ】図６および図７における別個の仕切り手段を作動させる連続するステップの１つを示す。
【図８ｄ】図６および図７における別個の仕切り手段を作動させる連続するステップの１つを示す図である。
【図８ｅ】図６および図７における別個の仕切り手段を作動させる連続するステップの１つを示す図である。
【図９】別個の仕切り手段の第１実施例を示す詳細斜視図である。
【図１０】別個の仕切り手段の第１実施例を示す詳細斜視図である。
【図１１】別個の仕切り手段の第１実施例を示す詳細斜視図である。
【図１２】別個の仕切り手段の別の実施例を示す斜視図である。
【図１３】別個の仕切り手段の別の実施例を示す斜視図である。
【図１４】３つの列のチューブとスイッチング手段とを備える、本発明に係わる熱交換モジュールの一実施例を示す断面図である。
【図１５】３つの列のチューブとスイッチング手段とを備える、本発明に係わる熱交換モジュールの一実施例を示す断面図である。
【図１６】３つの列のチューブとスイッチング手段とを備える、本発明に係わる熱交換モジュールの一実施例を示す断面図である。
【図１７】熱交換表面の配分を連続的に調節する手段を備える、Ｕ字形チューブを有する熱交換モジュールの斜視図である。
【図１８】図１７の細部Ｄを示す。
【図１９Ａ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【図１９Ｂ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【図１９Ｃ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【図１９Ｄ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【図１９Ｅ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【図１９Ｆ】図１７の熱交換モジュールの熱交換表面の配分を調節する手段の異なる位置の１つを示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
８      出口
１０    出口パイプ
１２    四方向バルブ
１２−１  入口器
１２−２  出口器
１２−３  出口器
１４    電動ポンプ
１５    矢印
１６    加熱パイプ
１８    ユニットヒーター
１９    矢印
２０    高温ラジエータのパイプ
２２    熱交換モジュール
２３    矢印
２４    短絡パイプ
２５    矢印
２８    低温ラジエータパイプ
３０    循環ポンプ
３２    熱交換器
３４    矢印
４０    配分手段
４２    ウォームネジ
４４    動力手段
４６    論理制御手段
４８    管理システム
５０    熱交換表面
５２    高温熱交換部分
５４    低温熱交換部分
５５    矢印
５６    中間熱交換部分
５７    矢印
５８    高温入口マニホールド
５９    矢印
６０    高温出口マニホールド
６２    低温入口マニホールド
６３    チューブ
６４    低温出口マニホールド
６５    矢印
６６    割り当て可能な入口マニホールド
６８    割り当て可能な出口マニホールド
７２    チューブの第１の列
７４    チューブの第２の列
７８    仕切り
８２    マニホールド
８６    チャンバ
９２    オリフィス
１０２  平らなチューブ
１０４  波形インサート要素
１０６  マニホールドプレート
１０８  カバー
１１０  ピストン
１１４  ショルダー
１１６  ストッパー
１２２  仕切り
１２４  アクチュエータ
１２６  ピストン
１３０  シール膜
１３２、１３６  フランジ
１３４  ベル形ハウジング
１４２  乳頭
１４３  孔
１４４  ピストン
１５２  チューブの第１の列
１５４  チューブの第２の列
１５６  チューブの第３の列
１６２、１６４、１６６、１６８  オリフィス
１７２  バルブ
１７４  ロッド
１７６  アクチュエータ
１８０  バルブ
１９２、１９４  ブランチ
１９６  エルボー
１９８  波形インサート
２０４、２０６  入口ノズル
２０８、２１０  出口ノズル
２１２  ピストン
２１４  ウォームネジ
２１６  周辺シール
２１８  インターフェースマニホールド
２２０  電動モータ
２２２  トランスミッション
２２４  ストッパー
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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