(57)【要約】【課題】空調回路内の冷媒の循環を容易に管理することができる分配ユニットを提供する。【解決手段】空調回路（４）内の冷媒ＦＲの循環を管理することができる分配ユニット（２２）であって、該分配ユニット（２２）内への前記冷媒ＦＲの複数の流入口(Ｅ1からＥ9)、および該分配ユニット（２２）外への前記冷媒ＦＲの複数の流出口（Ｓ1からＳ4）を有している分配ユニット（２２）において、前記流出口の各々は、前記流入口のうちの少なくとも２つと流体連絡していることを特徴とする分配ユニット（２２）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調回路（４）内の冷媒ＦＲの循環を管理することができる分配ユニット（２２）であって、該分配ユニット（２２）内への冷媒ＦＲの複数の流入口Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4、Ｅ5、Ｅ6、Ｅ7、Ｅ8、Ｅ9、および該分配ユニット（２２）外への冷媒ＦＲの複数の流出口Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4を有している分配ユニット（２２）において、前記流出口Ｓ1〜Ｓ4の各々は、前記流入口Ｅ1〜Ｅ9のうちの少なくとも２つと流体連絡していることを特徴とする分配ユニット（２２）。
【請求項２】
９つの流入口Ｅ1〜Ｅ9、および４つの流出口Ｓ1〜Ｓ4を有していることを特徴とする、請求項１に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項３】
第１の流出口Ｓ1が、第１の流入口Ｅ1および第２の流入口Ｅ2と流体連絡していることを特徴とする、請求項１または２に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項４】
前記第１の流出口Ｓ1は、第１の減圧手段Ｄ1を取り付けられている第１のチャネルＣ1を介して、前記第１の流入口Ｅ1と流体連絡していることを特徴とする、請求項３に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項５】
前記第１の減圧手段Ｄ1は、電子制御される減圧装置であることを特徴とする、請求項４に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項６】
前記第１のチャネルＣ1は、第１のバルブＶ’1を取り付けられていることを特徴とする、請求項４または５に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項７】
前記第１の流出口Ｓ1は、第１のシャッターＶ1を取り付けられている第２のチャネルＣ2を介して、前記第２の流入口Ｅ2と流体連絡していることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項８】
前記第１の流出口Ｓ1、前記第１の流入口Ｅ1、前記第２の流入口Ｅ2、前記第１のチャネルＣ1、前記第２のチャネルＣ2、前記第１のシャッターＶ1、前記第１のバルブＶ’1、および前記第１の減圧手段Ｄ1は、第１の部分組立品ＳＥ1の構成要素であることを特徴とする、請求項３〜７に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項９】
第２の流出口Ｓ2が、第３の流入口Ｅ3および第４の流入口Ｅ4と流体連絡していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１０】
前記第２の流出口Ｓ2は、第２の減圧手段Ｄ2を取り付けられている第３のチャネルＣ3を介して、前記第３の流入口Ｅ3と流体連絡していることを特徴とする、請求項９に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１１】
前記第２の減圧手段Ｄ2は、電子制御される減圧装置であることを特徴とする、請求項１０に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１２】
前記第３のチャネルＣ3は、第２のバルブＶ’2を取り付けられていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１３】
前記第２の流出口Ｓ2は、第２のシャッターＶ2を取り付けられている第４のチャネルＣ4を介して、前記第４の流入口Ｅ4と流体連絡していることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１４】
前記第２の流出口Ｓ2、前記第３の流入口Ｅ3、前記第４の流入口Ｅ4、前記第３のチャネルＣ3、前記第４のチャネルＣ4、前記第２のバルブＶ’2、前記第２のシャッターＶ2、および前記第２の減圧手段Ｄ2は、第２の部分組立品ＳＥ2の構成要素であることを特徴とする、請求項９〜１３に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１５】
第３の流出口Ｓ3が、第５の流入口Ｅ5、第６の流入口Ｅ6、および第７の流入口Ｅ7と流体連絡していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１６】
前記第３の流出口Ｓ3は、第３のシャッターＶ3を取り付けられている第５のチャネルＣ5を介して、前記第５の流入口Ｅ5と流体連絡していることを特徴とする、請求項１５に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１７】
前記第３の流出口Ｓ3は、第４のシャッターＶ4を取り付けられている第６のチャネルＣ6を介して、前記第６の流入口Ｅ6と流体連絡していることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１８】
前記第３の流出口Ｓ3は、第５のシャッターＶ5を取り付けられている第７のチャネルＣ7を介して、前記第７の流入口Ｅ7と流体連絡していることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項１９】
前記第３の流出口Ｓ3、前記第５の流入口Ｅ5、前記第６の流入口Ｅ6、前記第７の流入口Ｅ7、前記第５のチャネルＣ5、前記第６のチャネルＣ6、前記第７のチャネルＣ7、前記第３のシャッターＶ3、前記第４のシャッターＶ4、および／または前記第５のシャッターＶ5は、第３の部分組立品ＳＥ3の構成要素であることを特徴とする、請求項１８に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２０】
第４の流出口Ｓ4が、第８の流入口Ｅ8および第９の流入口Ｅ9と流体連絡していることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２１】
前記第４の流出口Ｓ4は、第６のシャッターＶ6を取り付けられている第８のチャネルＣ8を介して、前記第８の流入口Ｅ8と流体連絡していることを特徴とする、請求項２０に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２２】
前記第４の流出口Ｓ4は、第３の減圧手段Ｄ3を取り付けられている第９のチャネルＣ9を介して、前記第９の流入口Ｅ9と流体連絡していることを特徴とする、請求項２０または２１に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２３】
前記第３の減圧手段Ｄ3は、電子制御される減圧装置であることを特徴とする、請求項２２に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２４】
前記第９のチャネルＣ9は、第３のバルブＶ’3を取り付けられていることを特徴とする、請求項２２または２３に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２５】
第７のシャッターＶ7が、前記第３の減圧手段Ｄ3および前記第３のバルブＶ’3に並列に配置されていることを特徴とする、請求項２４に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２６】
前記第４の流出口Ｓ4、前記第８の流入口Ｅ8、前記第９の流入口Ｅ9、前記第８のチャネルＣ8、前記第９のチャネルＣ9、前記第６のシャッターＶ6、前記第７のシャッターＶ7、前記第３のバルブＶ’3、および前記第３の減圧手段Ｄ3は、第４の部分組立品ＳＥ4の構成要素であることを特徴とする、請求項２０〜２４に記載の分配ユニット（２２）。
【請求項２７】
空調回路（４）内の冷媒ＦＲの循環を管理するために、請求項１〜２６のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）を用いる方法。
【請求項２８】
請求項１〜２６のいずれか１つに記載の分配ユニット（２２）を備えている空調回路（４）。
【請求項２９】
冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）、冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）、冷媒／周囲空気熱交換器（１７）、内部熱交換器（１９）、コンプレッサ（１５）、およびアキュムレータ（１６）を備えていることを特徴とする、請求項２８に記載の空調回路（４）。
【請求項３０】
前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）は、第７の流入口Ｅ7および第８の流入口Ｅ8と流体連絡している、冷媒ＦＲの流出開口（２３）を有していることを特徴とする、請求項２９に記載の空調回路（４）。
【請求項３１】
前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）は、第１の流出口Ｓ1と流体連絡している、冷媒ＦＲの流入開口（２４）を有していることを特徴とする、請求項２９または３０に記載の空調回路（４）。
【請求項３２】
前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は、第６の流入口Ｅ6および第９の流入口Ｅ9と流体連絡している、冷媒ＦＲの流出開口（２５）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３１のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３３】
前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は、第２の流出口Ｓ2と流体連絡している、冷媒ＦＲの流入開口（２６）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３２のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３４】
前記内部熱交換器（１９）は、第１の流入口Ｅ1および第３の流入口Ｅ3と流体連絡している高圧流出口（２７）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３３のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３５】
前記内部熱交換器（１９）は、第３の流出口Ｓ3と流体連絡している高圧流入口（２８）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３４のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３６】
前記内部熱交換器（１９）は、前記コンプレッサ（１５）内への冷媒ＦＲの流入のための流入口と流体連絡している低圧流出口（２９）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３５のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３７】
前記内部熱交換器（１９）は、前記アキュムレータ（１６）からの、冷媒ＦＲの流出のための流出口と流体連絡している低圧流入口（３０）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３６のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３８】
前記アキュムレータ（１６）は、第４の流出口Ｓ4と流体連絡している、冷媒ＦＲの流入開口（３１）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３７のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項３９】
前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は、前記コンプレッサ（１５）と流体連絡している、冷媒ＦＲの流入開口（３８）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３８のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項４０】
前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は、前記分配ユニット（２２）の第２の流入口Ｅ2、第４の流入口Ｅ4、および第５の流入口Ｅ5への、冷媒ＦＲの流出開口（３９）を有していることを特徴とする、請求項２９〜３９のいずれか１つに記載の空調回路（４）。
【請求項４１】
−  前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）、前記第５の流入口Ｅ5、前記第４の流入口Ｅ4、および前記第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている第１の三方バルブ（３３）と、
−  前記第１の三方バルブ（３３）、前記第４の流入口Ｅ4、および前記第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている第２の三方バルブ（３４）と、
−  前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）から冷媒ＦＲを流出させる流出開口（２３）、前記第７の流入口Ｅ7、および前記第８の流入口Ｅ8の間に挿入されている第３の三方バルブ（３５）と、
−  前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）から冷媒ＦＲを流出させる流出開口（２５）、前記第６の流入口Ｅ6、および前記第９の流入口Ｅ9の間に挿入されている第４の三方バルブ（３６）と、
−  前記内部熱交換器（１９）から冷媒ＦＲを流出させる高圧流出口（２７）、前記第１の流入口Ｅ1、および前記第３の流入口Ｅ3の間に挿入されている第５の三方バルブ（３７）とのうちの
少なくとも１つを備えていることを特徴とする、請求項３０、３２、３４に記載の空調回路（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の換気・暖房および／または冷房設備の分野に属する。その具体的な１つの対象は、空調回路の内部における冷媒の循環を管理するのに適する分配ユニットである。別の１つの対象は、このような分配ユニットを備えている空調回路である。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、通常、車室内の空気の空気熱力学的パラメータを調整するための空調システムを備えている。このような調整は、車室内に、内部空気流を送り出すことによって行われる。空調システムは、車室内への内部空気流の送り出しの前の、内部空気流の循環のためのチャネルを有する、換気・暖房および／または冷房設備を備えている。この換気・暖房および／または冷房設備は、プラスチック材料から成り、かつ車両のダッシュボードの下に収容されたハウジングを備えている。
【０００３】
ハウジングから車室内への内部空気流の放出に先立って、内部空気流の温度を調整するために、空調システムは、Ｒ７４４として知られている二酸化炭素のような冷媒が循環する空調回路を備えている。空調回路は、冷媒を高圧に昇圧させるためのコンプレッサ、および液体状態の冷媒のコンプレッサ内への流入を阻止するためのアキュムレータなどの複数の構成要素を備えている。空調回路は、さらに、冷媒と内部空気流との間の連続的な熱交換のための複数の冷媒／内部空気流熱交換器を備えている。これらの冷媒／内部空気流熱交換器は、ハウジングから車室への内部空気流の放出に先立って、内部空気流がそれらの冷媒／内部空気流熱交換器を通過するように、換気・暖房および／または冷房設備の内部に配置されている。空調回路は、さらに、冷媒／内部空気流熱交換器間に挿入された減圧手段を備えている。この減圧手段は、空調回路内で、冷媒の圧力を減圧させるように作られている。空調回路は、さらに、冷媒と周囲空気流との間の熱交換を可能にするための冷媒／周囲空気熱交換器を備えている。冷媒／周囲空気熱交換器は、冷媒と、車両の外部の空気流のような周囲空気流との間の熱交換を容易にするために、例えば車両前面に配置されている。空調回路は、最後に、上述の各構成要素間の冷媒の循環を管理するための分配ユニットを備えている。このような空調システムについての参照文献として、例えば日本電装株式会社の出願による特許文献１を挙げることができる。
【０００４】
分配ユニットは、空調回路を、暖房モードまたは冷房モードで動作させることができる。暖房モードにおいては、空調回路は内部空気を加熱することができ、一方、冷房モードにおいては、空調回路は内部空気を冷却することができる。これらの２つのモード間の空調回路の動作の変更は、分配ユニットの有する各ポート（開口）間で、分配ユニット内の冷媒の循環を調整することによって得られる。これらのポートは、分配ユニット内への冷媒流入口であるか、または分配ユニット外への冷媒流出口である。
【０００５】
より詳細には、分配ユニットは、コンプレッサの出力に連結されるポートＡ、およびアキュムレータの入力に連結されるポートＢを有している。分配ユニットは、さらに、冷媒／周囲空気熱交換器の入力／出力の一方に連結されるポートＣ、および冷媒／周囲空気熱交換器の入力／出力の他方に連結されるポートＤを有している。最後に、分配ユニットは、さらに、第１の冷媒／内部空気流熱交換器の入力／出力のいずれか一方に連結されるポートＥ、および第２の冷媒／内部空気流熱交換器の入力／出力のいずれか一方に連結されるポートＦを有している。
【０００６】
暖房モードにおいては、冷媒は、ポートＡからポートＦへと、分配ユニットの第１のチャネルを通過し、次に、第２の冷媒／内部空気流熱交換器の内部、減圧手段の内部、第１の冷媒／内部空気流熱交換器の内部の順に循環し、次いで、ポートＥとポートＤとの間に延びている、分配ユニットの第２のチャネル、冷媒／周囲空気熱交換器の内部の順に進み、その後、ポートＣとポートＢとの間に延びている、分配ユニットの第３のチャネルを進み、最後に、アキュムレータの内部を循環してコンプレッサに戻る。
【０００７】
冷房モードにおいては、冷媒は、分配ユニットの第４のチャネルを用いてポートＡからポートＣへと流れ、次に、冷媒／周囲空気熱交換器の内部を循環し、次いで、ポートＤとポートＦとの間に延びている、分配ユニットの第５のチャネルを進み、その後、第２の冷媒／内部空気流熱交換器の内部、減圧手段の内部、第１の冷媒／内部空気流熱交換器の内部の順に循環し、最後に、ポートＥとポートＢとの間に延びている、分配ユニットの第６のチャネル、アキュムレータの内部の順に進んでコンプレッサに戻る。
【０００８】
第１、第２、第３、第４、第５および第６のチャネルは、上述のポートを備えたスリーブの内部で、３つの通路を有するシリンダを回転させることによって得られる。
【０００９】
特許文献１による分配ユニットを用いることによる１つの問題は、空調回路の各構成要素間の冷媒の循環を、単純かつ効果的に管理することができないということである。より詳細には、分配ユニット中のいくつかのポートが、冷媒の流入口と流出口とを交互に形成するという事実によって、故障が発生しやすくなる。さらに、そのような分配ユニットは、冷媒の漏洩を引き起こしがちである。このような漏洩は、できるだけ避けることが望ましい。最後に、このような分配ユニットは、空調回路を、内部空気流の除湿モードで動作させるように構成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０６−２３９１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の主たる目的は、自動車の空調システムの構成要素である空調回路内の冷媒の循環を容易に管理することができる分配ユニットを提供することである。この分配ユニットは、空調回路からの冷媒の漏洩の危険性を最小にしながら、空調回路を構築している各構成要素間の冷媒の経路を効果的に設定することができる。本発明の別の１つの目的は、空調システムを、種々のモードで、すなわち暖房モード、冷房モード、および特に除湿モードで動作させることができ、また単純かつ信頼性の高い、モード間の変更を可能にする分配ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による分配ユニットは、空調回路内の冷媒ＦＲの循環を管理することができる、次のような分配ユニットである。すなわち、この分配ユニットは、分配ユニット内への冷媒ＦＲの複数の流入口Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4、Ｅ5、Ｅ6、Ｅ7、Ｅ8、Ｅ9、および分配ユニット外への冷媒ＦＲの複数の流出口Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4を有している。流出口Ｓ1〜Ｓ4の各々は、流入口Ｅ1〜Ｅ9のうちの少なくとも２つと流体連絡している。
【００１３】
分配ユニットは、９つの流入口Ｅ1〜Ｅ9、および４つの流出口Ｓ1〜Ｓ4を有していることが好ましい。
【００１４】
第１の流出口Ｓ1が、第１の流入口Ｅ1および第２の流入口Ｅ2と流体連絡していると有利である。
【００１５】
第１の流出口Ｓ1は、第１の減圧手段Ｄ1を取り付けられている第１のチャネルＣ1を介して、第１の流入口Ｅ1と流体連絡していると有利である。
【００１６】
第１の減圧手段Ｄ1は、電子制御される減圧装置であることが好ましい。
【００１７】
第１のチャネルＣ1には、例えば第１のバルブＶ’1が取り付けられている。
【００１８】
第１の流出口Ｓ1は、第１のシャッターＶ1を取り付けられている第２のチャネルＣ2を介して、第２の流入口Ｅ2と流体連絡されていると有利である。
【００１９】
第１の流出口Ｓ1、第１の流入口Ｅ1、第２の流入口Ｅ2、第１のチャネルＣ1、第２のチャネルＣ2、第１のシャッターＶ1、第１のバルブＶ’1、および第１の減圧手段Ｄ1は、第１の部分組立品ＳＥ1の構成要素であることが好ましい。
【００２０】
第２の流出口Ｓ2が、第３の流入口Ｅ3および第４の流入口Ｅ4と流体連絡していると有利である。
【００２１】
第２の流出口Ｓ2は、第２の減圧手段Ｄ2を取り付けられている第３のチャネルＣ3を介して、第３の流入口Ｅ3と流体連絡していると有利である。
【００２２】
第２の減圧手段Ｄ2は、電子制御される減圧装置であることが好ましい。
【００２３】
第３のチャネルＣ3は、例えば第２のバルブＶ’2を取り付けられている。
【００２４】
第２の流出口Ｓ2は、第２のシャッターＶ2を取り付けられている第４のチャネルＣ4を介して、第４の流入口Ｅ4と流体連絡していると有利である。
【００２５】
第２の流出口Ｓ2、第３の流入口Ｅ3、第４の流入口Ｅ4、第３のチャネルＣ3、第４のチャネルＣ4、第２のバルブＶ’2、第２のシャッターＶ2、および第２の減圧手段Ｄ2は、第２の部分組立品ＳＥ2の構成要素であることが好ましい。
【００２６】
第３の流出口Ｓ3が、第５の流入口Ｅ5、第６の流入口Ｅ6、および第７の流入口Ｅ7と流体連絡していると有利である。
【００２７】
第３の流出口Ｓ3は、第３のシャッターＶ3を取り付けられている第５のチャネルＣ5を介して、第５の流入口Ｅ5と流体連絡していると有利である。
【００２８】
第３の流出口Ｓ3は、第４のシャッターＶ4を取り付けられている第６のチャネルＣ6を介して、第６の流入口Ｅ6と流体連絡していると有利である。
【００２９】
第３の流出口Ｓ3は、第５のシャッターＶ5を取り付けられている第７のチャネルＣ7を介して、第７の流入口Ｅ7と流体連絡していると有利である。
【００３０】
第３の流出口Ｓ3、第５の流入口Ｅ5、第６の流入口Ｅ6、第７の流入口Ｅ7、第５のチャネルＣ5、第６のチャネルＣ6、第７のチャネルＣ7、第３のシャッターＶ3、第４のシャッターＶ4、および第５のシャッターＶ5は、第３の部分組立品ＳＥ3の構成要素であることが好ましい。
【００３１】
第４の流出口Ｓ4が、第８の流入口Ｅ8および第９の流入口Ｅ9と流体連絡していると有利である。
【００３２】
第４の流出口Ｓ4は、第６のシャッターＶ6を取り付けられている第８のチャネルＣ8を介して、第８の流入口Ｅ8と流体連絡していると有利である。
【００３３】
第４の流出口Ｓ4は、第３の減圧手段Ｄ3を取り付けられている第９のチャネルＣ9を介して、第９の流入口Ｅ9と流体連絡していると有利である。
【００３４】
第３の減圧手段Ｄ3は、例えば電子制御される減圧装置である。
【００３５】
第９のチャネルＣ9は、第３のバルブＶ’3を取り付けられていることが好ましい。
【００３６】
第７のシャッターＶ7が、第３の減圧手段Ｄ3および第３のバルブＶ’3に並列に配置されていると有利である。
【００３７】
第４の流出口Ｓ4、第８の流入口Ｅ8、第９の流入口Ｅ9、第８のチャネルＣ8、第９のチャネルＣ9、第６のシャッターＶ6、第７のシャッターＶ7、第３のバルブＶ’3、および第３の減圧手段Ｄ3は、第４の部分組立品ＳＥ4の構成要素であることが好ましい。
【００３８】
このような分配ユニットを、空調回路内の冷媒ＦＲの循環を管理するために用いると有利である。
【００３９】
本発明による空調回路は、このような分配ユニットを備えていることを基本的な特徴としている。
【００４０】
この空調回路は、冷媒／熱交換流体熱交換器、冷媒／熱交換液体熱交換器、冷媒／周囲空気熱交換器、内部熱交換器、およびアキュムレータと組み合わされたコンプレッサを備えていると有利である。
【００４１】
冷媒／周囲空気熱交換器は、分配ユニットの第７の流入口Ｅ7および第８の流入口Ｅ8と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流出開口を有していると有利である。
【００４２】
冷媒／周囲空気熱交換器は、分配ユニットの第１の流出口Ｓ1と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口を有していると有利である。
【００４３】
冷媒／熱交換液体熱交換器は、分配ユニットの第６の流入口Ｅ6および第９の流入口Ｅ9と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流出開口を有していると有利である。
【００４４】
冷媒／熱交換液体熱交換器は、分配ユニットの第２の流出口Ｓ2と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口を有していると有利である。
【００４５】
内部熱交換器は、分配ユニットの第１の流入口Ｅ1および第３の流入口Ｅ3と流体連絡されている高圧流出口を有していると有利である。
【００４６】
内部熱交換器は、分配ユニットの第３の流出口Ｓ3と流体連絡されている高圧流入口を有していると有利である。
【００４７】
内部熱交換器は、コンプレッサ内への、冷媒ＦＲの流入口と流体連絡されている低圧流出口を有していると有利である。
【００４８】
内部熱交換器は、アキュムレータからの、冷媒ＦＲの流出口と流体連絡されている低圧流入口を有していると有利である。
【００４９】
アキュムレータは、分配ユニットの第４の流出口Ｓ4と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口を有していると有利である。
【００５０】
冷媒／熱交換流体熱交換器は、コンプレッサと流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口を有していると有利である。
【００５１】
冷媒／熱交換流体熱交換器は、分配ユニットの第２の流入口Ｅ2、第４の流入口Ｅ4、および第５の流入口Ｅ5への、冷媒ＦＲの流出開口を有していると有利である。
【００５２】
空調回路は、次の５つの三方バルブのうちの少なくとも１つを備えていることが好ましい。
−  冷媒／熱交換流体熱交換器、第５の流入口Ｅ5、第４の流入口Ｅ4、および第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている第１の三方バルブと、
−  第１の三方バルブ、第４の流入口Ｅ4、および第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている第２の三方バルブと、
−  冷媒／周囲空気熱交換器から冷媒ＦＲを流出させる流出開口、第７の流入口Ｅ7、および第８の流入口Ｅ8の間に挿入されている第３の三方バルブと、
−  冷媒／熱交換液体熱交換器から冷媒ＦＲを流出させる流出開口、第６の流入口Ｅ6、および第９の流入口Ｅ9の間に挿入されている第４の三方バルブと、
−  内部熱交換器から冷媒ＦＲを流出させる高圧流出口、第１の流入口Ｅ1、および第３の流入口Ｅ3の間に挿入されている第５の三方バルブ。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による空調システムの概要図である。
【図２】図１の空調システムの、暖房モード時の動作を説明する概要図である。
【図３】図１の空調システムの、冷房モード時の動作を説明する概要図である。
【図４】図１の空調システムの、除湿モード時の動作を説明する概要図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による空調システムの概要図である。
【図６】図５の空調システムの、暖房モード時の動作を説明する概要図である。
【図７】図５の空調システムの、冷房モード時の動作を説明する概要図である。
【図８】図５の空調システムの、除湿モード時の動作を説明する概要図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による空調システムの概要図である。
【図１０】図９の空調システムの、暖房モード時の動作を説明する概要図である。
【図１１】図９の空調システムの、冷房モード時の動作を説明する概要図である。
【図１２】図９の空調システムの、除湿モード時の動作を説明する概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
添付図面を参照して、例示的な実施形態に関する以下の説明を読むことによって、本発明をよりよく理解することができると思う。
【００５５】
添付図面において、車室内の空気の空気熱力学的パラメータを調整するための空調システム１が、自動車に装備されている。このような調整は、車室内に、内部空気流２を送り出すことによって行われる。
【００５６】
これを行うために、空調システム１は、次のものを備えている。
−  車室内への内部空気流２の送り出しの前の、内部空気流２の循環のためのチャネルを有する、換気・暖房および／または冷房の設備３と、
−  Ｒ７４４の名称で知られている二酸化炭素、またはＨＦＯ−１２３４ｙｆの名称で知られている共沸混合物のような冷媒ＦＲ（超臨界状態にあることが好ましい）が内部を循環する空調回路４と、
−  水とグリコールとの混合物のような熱交換流体ＦＣが内部を循環する第１の二次回路５（図１、図５および図９において破線で示されている）と、
−  水とグリコールとの混合物のような熱交換液体ＬＣが内部を流れる第２の二次回路６（図１、図５および図９において１点鎖線で示されている）。
【００５７】
換気・暖房および／または冷房の設備３は、主として、プラスチック材料から成り、かつ概ね車両のダッシュボードの下に収容されているハウジング７を有している。この換気・暖房および／または冷房の設備３は、内部空気流２を、ハウジング７が有する少なくとも１つの空気吸入開口９から、少なくとも１つの空気放出開口１０まで循環させるためのインペラ８を収容している。空気放出開口１０によって、内部空気流２を、ハウジング７から車室に送り出すことができる。
【００５８】
車室内への内部空気流２の送り出しに先立って、内部空気流２の温度を調整することを可能にするために、換気・暖房および／または冷房の設備３には、熱交換流体ＦＣと内部空気流２との間の熱交換を可能にする熱交換流体／内部空気流熱交換器１１、および熱交換液体ＬＣと内部空気流２との間の熱交換を可能にする熱交換液体／内部空気流熱交換器１２が設けられている。
【００５９】
熱交換流体／内部空気流熱交換器１１は、第１の二次回路５の１つの構成要素を成している。第１の二次回路５には、さらに、冷媒ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間の熱交換を可能にする冷媒／熱交換流体熱交換器１３が含まれている。最後に、第１の二次回路５に、熱交換流体ＦＣを、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１と冷媒／熱交換流体熱交換器１３との間に循環させるための第１のポンプＰ1が含まれている。
【００６０】
熱交換液体／内部空気流熱交換器１２は、第２の二次回路６の１つの構成要素を成している。第２の二次回路６には、さらに、冷媒ＦＲと熱交換液体ＬＣとの間の熱交換を可能にする冷媒／熱交換液体熱交換器１４が含まれている。最後に、第２の二次回路６に、熱交換液体ＬＣを、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２と冷媒／熱交換液体熱交換器１４との間に循環させるための第２のポンプＰ2が含まれている。
【００６１】
冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、また、空調回路４の構成要素をもなしており、それぞれ冷媒ＦＲと熱交換流体ＦＣ、冷媒ＦＲと熱交換液体ＬＣとの間の熱交換を可能にしている。
【００６２】
空調回路４は、さらに、冷媒ＦＲを高圧に昇圧させるためのコンプレッサ１５を備えている。コンプレッサ１５は、液体状態の冷媒ＦＲの、コンプレッサ１５内への流入を阻止するためのアキュムレータ１６と組み合わされていることが好ましい。空調回路４は、さらに、冷媒／周囲空気熱交換器１７を備えている。冷媒／周囲空気熱交換器１７は、冷媒ＦＲと、冷媒／周囲空気熱交換器１７を通過する周囲空気流１８との間の熱交換を可能にする。周囲空気流１８は、具体的には、車両の外部の空気流である。冷媒ＦＲと周囲空気流１８との間の熱交換を促進するために、冷媒／周囲空気熱交換器１７は、車両の前面に配置されることが好ましい。空調回路４は、さらに、冷媒ＦＲの圧力を、高圧から低圧に減圧させるための複数の減圧手段Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3を備えている。減圧手段Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3は、具体的には、電子制御される減圧装置である。動作モードに応じて、空調回路４には、それぞれに、コンプレッサ１５と減圧手段Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3のうちの少なくとも１つとの間に設けられる複数の高圧ラインＨＰ1、ＨＰ2、ＨＰ3、およびそれぞれに、減圧手段Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3のうちの少なくとも１つとコンプレッサとの間に設けられる複数の低圧ラインＢＰ1、ＢＰ2、ＢＰ3が形成されている。最後に、空調回路４は、高圧チャネル２０および低圧チャネル２１を有する内部熱交換器１９を備えており、高圧チャネル２０内を循環する冷媒ＦＲと、低圧チャネル２１内を循環する冷媒ＦＲとの間で熱交換が可能である。空調回路４の各動作モードに応じて、高圧チャネル２０は、高圧ラインＨＰ1、ＨＰ2、ＨＰ3のうちの１つの一部を構成し、一方、低圧チャネル２１は、低圧ラインＢＰ1、ＢＰ2、ＢＰ3のうちの１つの一部を構成している。
【００６３】
空調回路４は、内部空気流２が、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１および熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって加熱される暖房モードで動作することができる。空調回路４は、さらに、内部空気流２が、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって冷却される冷房モードで動作することができる。このとき、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１は作動しない。最後に、空調回路４は、内部空気流２が、まず、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって冷却され、次いで、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１によって加熱される除湿モードで動作することができる。
【００６４】
空調回路４の動作モードに関わりなく、冷媒ＦＲの漏洩の危険性を最小にしながら、空調回路４内の冷媒ＦＲの循環の単純かつ効果的な管理を可能にするために、本発明は、空調回路４に、冷媒ＦＲが流入する９つの流入口Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4、Ｅ5、Ｅ6、Ｅ7、Ｅ8、Ｅ9、および冷媒ＦＲが流出する４つの流出口Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4を有する分配ユニット２２を設けることを提案する。分配ユニット２２は、単一部品として扱うことができる単一の構成要素である。それでもなお、分配ユニット２２は、ボルト締め、インターロッキング、または任意の他の同様の固定手段によって互いに連結された４つの個別の部分組立品ＳＥ1、ＳＥ2、ＳＥ3、ＳＥ4から成っている。これらの部分組立品ＳＥ1、ＳＥ2、ＳＥ3、ＳＥ4のうちの２つ、すなわち第１の部分組立品ＳＥ1および第２の部分組立品ＳＥ2は同様のものである。これによって、製造費用および保守整備費用を少なくすることができる。
【００６５】
第１の部分組立品ＳＥ1は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第１の流入口Ｅ1および第２の流入口Ｅ2、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第１の流出口Ｓ1を有している。第１の流出口Ｓ1は、第１の流入口Ｅ1および第２の流入口Ｅ2と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第１の流入口Ｅ1から第１の流出口Ｓ1に流すことを可能にするために、第１の流入口Ｅ1と第１の流出口Ｓ1との間に、第１のチャネルＣ1が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第２の流入口Ｅ2から第１の流出口Ｓ1に流すことを可能にするために、第２の流入口Ｅ2と第１の流出口Ｓ1との間に、第２のチャネルＣ2が設けられている。第１のチャネルＣ1には、第１の減圧手段Ｄ1が取り付けられており、一方、第２のチャネルＣ2には、冷媒ＦＲの第２のチャネルＣ2内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第１のシャッターＶ1が取り付けられている。
【００６６】
第２の部分組立品ＳＥ2は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第３の流入口Ｅ3および第４の流入口Ｅ4、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第２の流出口Ｓ2を有している。第２の流出口Ｓ2は、第３の流入口Ｅ3および第４の流入口Ｅ4と流体連絡されている。より詳細には、冷媒ＦＲを、第３の流入口Ｅ3から第２の流出口Ｓ2に流すことを可能にするために、第３の流入口Ｅ3と第２の流出口Ｓ2との間に、第３のチャネルＣ3が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第４の流入口Ｅ4から第２の流出口Ｓ2に流すことを可能にするために、第４の流入口Ｅ4と第２の流出口Ｓ2との間に、第４のチャネルＣ4が設けられている。第３のチャネルＣ3には、第２の減圧手段Ｄ2が取り付けられており、一方、第４のチャネルＣ4には、冷媒ＦＲの第４のチャネルＣ4内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第２のシャッターV2が取り付けられている。
【００６７】
第３の部分組立品ＳＥ3は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第５の流入口Ｅ5、第６の流入口Ｅ6および第７の流入口Ｅ7、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第３の流出口Ｓ3を有している。第３の流出口Ｓ3は、第５の流入口Ｅ5、第６の流入口Ｅ6および第７の流入口Ｅ7と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第５の流入口Ｅ5から第３の流出口Ｓ3に流すことを可能にするために、第５の流入口Ｅ5と第３の流出口Ｓ3との間に、第５のチャネルＣ5が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第６の流入口Ｅ6から第３の流出口Ｓ3に流すことを可能にするために、第６の流入口Ｅ6と第３の流出口Ｓ3との間に、第６のチャネルＣ6が設けられている。同様に、最後に、冷媒ＦＲを、第７の流入口Ｅ7から第３の流出口Ｓ3に流すことを可能にするために、第７の流入口Ｅ7と第３の流出口Ｓ3との間に、第７のチャネルＣ7が設けられている。第５のチャネルＣ5には、冷媒ＦＲの第５のチャネルＣ5内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第３のシャッターＶ3が取り付けられている。第６のチャネルＣ6には、冷媒ＦＲの第６のチャネルＣ6内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第４のシャッターＶ4が取り付けられている。第７のチャネルＣ7には、冷媒ＦＲの第７のチャネルＣ7内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第５のシャッターＶ5が取り付けられている。
【００６８】
第４の部分組立品ＳＥ4は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第８の流入口Ｅ8および第９の流入口Ｅ9、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第４の流出口Ｓ4を有している。第４の流出口Ｓ4は、第８の流入口Ｅ8および第９の流入口Ｅ9と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第８の流入口Ｅ8から第４の流出口Ｓ4に流すことを可能にするために、第８の流入口Ｅ8と第４の流出口Ｓ4との間に、第８のチャネルＣ8が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第９の流入口Ｅ9から第４の流出口Ｓ4に流すことを可能にするために、第９の流入口Ｅ9と第４の流出口Ｓ4との間に、第９のチャネルＣ9が設けられている。第８のチャネルＣ8には、冷媒ＦＲの第８のチャネルＣ8内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができる第６のシャッターＶ6が取り付けられている。第９のチャネルＣ9には、第３の減圧手段Ｄ3が取り付けられている。第３の減圧手段Ｄ3に対する側路を設けることによって、第９の流入口Ｅ9と第４の流出口Ｓ4との間の冷媒ＦＲの循環を可能にするために、第３の減圧手段Ｄ3に並列に、第７のシャッターＶ7が配置されている。
【００６９】
冷媒／周囲空気熱交換器１７は、第７の流入口Ｅ7および第８の流入口Ｅ8と流体連絡している、冷媒ＦＲの流出開口２３を有している。冷媒／周囲空気熱交換器１７は、さらに、第１の流出口Ｓ1と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口２４を有している。
【００７０】
冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、第６の流入口Ｅ6および第９の流入口Ｅ9と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流出開口２５を有している。冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、さらに、第２の流出口Ｓ2と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口２６を有している。
【００７１】
内部熱交換器１９は、第１の流入口Ｅ1および第３の流入口Ｅ3と流体連絡している高圧流出口２７を有している。内部熱交換器１９は、さらに、第３の流出口Ｓ3と流体連絡している高圧流入口２８を有している。高圧流出口２７と高圧流入口２８とは、高圧チャネル２０によって、互いに流体連絡されている。それに加えて、内部熱交換器１９は、コンプレッサ１５の冷媒流入口と流体連絡している低圧流出口２９を有している。内部熱交換器１９は、さらに、アキュムレータ１６からの冷媒ＦＲの流出口と流体連絡している低圧流入口３０を有している。低圧流出口２９と低圧流入口３０とは、低圧チャネル２１によって、互いに流体連絡している。高圧チャネル２０と低圧チャネル２１とは、高圧チャネル２０と低圧チャネル２１とのうちの一方の内部を循環している冷媒ＦＲと、他方の内部を循環している冷媒ＦＲとの間の熱交換を可能にするように、互いに配置されている。
【００７２】
アキュムレータ１６は、さらに、第４の流出口Ｓ4からの冷媒ＦＲの流入開口３１を有している。
【００７３】
冷媒／熱交換流体熱交換器１３は、流入開口３８を通じて、コンプレッサ１５からの冷媒ＦＲを受け、その冷媒ＦＲを、流出開口３９を通じて、冷媒／熱交換流体熱交換器１３が流体連絡している第２の流入口Ｅ2または第４の流入口Ｅ4または第５の流入口Ｅ5に流出させる。
【００７４】
図１〜図４において、第１の減圧手段Ｄ1、第２の減圧手段Ｄ2、第３の減圧手段Ｄ3は、それらがそれぞれ割り当てられている第１のチャネルＣ1、第３のチャネルＣ3、第９のチャネルＣ9内の冷媒ＦＲの通過を可能にしたり阻止したりすることができる。
【００７５】
図５〜図１２においては、第１の減圧手段Ｄ1、第２の減圧手段Ｄ2、第３の減圧手段Ｄ3は、それらがそれぞれ割り当てられている第１のチャネルＣ1、第３のチャネルＣ3、第９のチャネルＣ9内の冷媒ＦＲの通過を阻止することができないように作られている。
【００７６】
図５〜図８において、第１の減圧手段Ｄ1と第１の流入口Ｅ1との間で、第１のチャネルＣ1に第１のバルブＶ’1が挿入されている。第１のバルブＶ’1は、第１のチャネルＣ1内の冷媒ＦＲの通過を可能にしたり、阻止したりすることができる。同様に、第２の減圧手段Ｄ2と第３の流入口Ｅ3との間で、第３のチャネルＣ3に第２のバルブＶ’2が挿入されている。第２のバルブＶ’2は、第３のチャネルＣ3内の冷媒ＦＲの通過を可能にしたり、阻止したりすることができる。最後に、第３の減圧手段Ｄ3と第９の流入口Ｅ9との間で、第９のチャネルＣ9に第３のバルブＶ’3が挿入されている。第３のバルブＶ’3は、第９のチャネルＣ9内の冷媒ＦＲの通過を可能にしたり、阻止したりすることができる。
【００７７】
図９〜図１２においては、冷媒／熱交換流体熱交換器１３からの冷媒ＦＲを、第５の流入口Ｅ5に向かって、または第４の流入口Ｅ4および第２の流入口Ｅ2に向かって流すことを可能にするために、第１の三方バルブ３３が、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第５の流入口Ｅ5、第４の流入口Ｅ4、および第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている。第１の三方バルブ３３からの冷媒ＦＲを、第４の流入口Ｅ4または第２の流入口Ｅ2に向かって流すことを可能にするために、第２の三方バルブ３４が、第１の三方バルブ３３、第４の流入口Ｅ4、および第２の流入口Ｅ2の間に挿入されている。冷媒／周囲空気熱交換器１７からの冷媒ＦＲを、第７の流入口Ｅ7または第８の流入口Ｅ8に向かって流すことを可能にするために、第３の三方バルブ３５が、冷媒／周囲空気熱交換器１７からの冷媒ＦＲの流出開口２３、第７の流入口Ｅ7、および第８の流入口Ｅ8の間に挿入されている。冷媒／熱交換液体熱交換器１４からの冷媒ＦＲを、第６の流入口Ｅ6または第９の流入口Ｅ9に向かって流すことを可能にするために、第４の三方バルブ３６が、冷媒／熱交換液体熱交換器１４から冷媒ＦＲを流出させる流出開口２５、第６の流入口Ｅ6、および第９の流入口Ｅ9の間に挿入されている。最後に、内部熱交換器１９からの冷媒ＦＲを、第１の流入口Ｅ1または第３の流入口Ｅ3に向かって流すことを可能にするために、第５の三方バルブ３７が、内部熱交換器１９からの冷媒ＦＲの高圧流出口２７、第１の流入口Ｅ1、および第３の流入口Ｅ3の間に挿入されている。
【００７８】
図２〜図４、図６〜図８、および図１０〜図１２において、空調システム１が、各動作モードにしたがって示されている。冷媒ＦＲが内部を流れるパイプが実線で示されており、冷媒ＦＲが内部を流れないパイプが破線で示されている。
【００７９】
図２、図６および図１０において、空調システム１は、内部空気流２が加熱されるモードで動作する。このモードにおいては、第１のシャッターＶ1は閉じられており、第２のシャッターＶ2は開かれており、第３のシャッターＶ3は閉じられており、第４のシャッターＶ4は開かれており、第５のシャッターＶ5は閉じられており、第６のシャッターＶ6は開かれており、第７のシャッターＶ7は閉じられている。さらに、２つのポンプＰ1およびＰ2は稼動している。
図２においては、第１の減圧手段Ｄ1は開かれており、第２および第３の減圧手段Ｄ2およびＤ3は閉じられている。図６においては、第１のバルブＶ’1は開かれており、第２および第３のバルブＶ’2およびＶ’3は閉じられている。図１０においては、第１の三方バルブ３３は、冷媒ＦＲの、第２の三方バルブ３４への通過を可能にしており、かつ第５の流入口Ｅ5への通過を阻止している。第２の三方バルブ３４は、冷媒ＦＲの、第４の流入口Ｅ4への通過を可能にしており、かつ第２の流入口Ｅ2への通過を阻止している。第３の三方バルブ３５は、冷媒ＦＲの、第８の流入口Ｅ8への通過を可能にしており、かつ第７の流入口Ｅ7への通過を阻止している。第４の三方バルブ３６は、冷媒ＦＲの、第６の流入口Ｅ6への通過を可能にしており、かつ第９の流入口Ｅ9への通過を阻止している。第５の三方バルブ３７は、冷媒ＦＲの、第１の流入口Ｅ1への通過を可能にしており、かつ第３の流入口Ｅ3への通過を阻止している。
【００８０】
したがって、暖房モードにおいて、コンプレッサ１５は、気体状態の冷媒ＦＲを受けて、それを高圧に、特に超臨界状態まで圧縮し、圧縮した冷媒ＦＲを冷媒／熱交換流体熱交換器１３に送る。冷媒／熱交換流体熱交換器１３は、冷媒ＦＲから熱交換流体ＦＣへの、比較的一定圧力での熱交換を可能にするように構成されている。熱交換流体ＦＣは、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１を介して、吸収した熱を内部空気流２に伝達する。次に、冷媒ＦＲは、第４の流入口Ｅ4から分配ユニット２２内に入り、第２の流出口Ｓ2まで、第４のチャネルＣ4および第２のシャッターＶ2内を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、冷媒／熱交換液体熱交換器１４内を通過しながら、熱交換液体ＬＣに熱を放出する。
熱交換液体ＬＣは、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２を介して、吸収した熱を内部空気流２に伝達する。熱交換液体ＬＣの温度は、熱交換流体ＦＣの温度より低い。そのために、熱交換液体ＬＣと内部空気流２との間の熱交換が、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１による内部空気流２の加熱に先立つ、内部空気流２の予備加熱を構成するように、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２は、ハウジング７内の内部空気流２の流れ方向３２で見て、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１の上流に配置されている。
次に、冷媒ＦＲは、第６の流入口Ｅ6から分配ユニット２２の内部に入り、第３の流出口Ｓ3まで、第６のチャネルＣ6および第４のシャッターＶ4の内部を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０内を流れて、低圧チャネル２１内を流れている冷媒ＦＲに熱を放出する。その後、冷媒ＦＲは、第１の流入口Ｅ1から分配ユニット２２に戻り、第１の減圧手段Ｄ1まで、第１のチャネルＣ1内を流れる。冷媒ＦＲは、高圧から低圧に減圧する。冷媒ＦＲは、第１の流出口Ｓ1から分配ユニット２２の外に流出し、冷媒／周囲空気熱交換器１７内に入る。そこで、冷媒ＦＲは、周囲空気流１８から渡された熱を受ける。次に、冷媒ＦＲは、第８の流入口Ｅ8から分配ユニット２２に再流入し、第４の流出口Ｓ4まで、第８のチャネルＣ8および第６のシャッターＶ6内を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に入る。液体状態の冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に捕獲され、一方、気体状態の冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１に向かって放出され、最終的にコンプレッサ１５に戻る。
【００８１】
したがって、この構成では、暖房モードにおいて、第１の低圧ラインＢＰ1に、第１の流出口Ｓ1、冷媒／周囲空気熱交換器１７、第８の流入口Ｅ8、第６のシャッターＶ6を取り付けられている第８のチャネルＣ8、第４の流出口Ｓ4、アキュムレータ１６、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１が、この順に含まれ、コンプレッサ１５で終了する。また、第１の高圧ラインＨＰ1には、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第４の流入口Ｅ4、第２のシャッターＶ2を取り付けられている第４のチャネルＣ4、第２の流出口Ｓ2、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、第６の流入口Ｅ6、第４のシャッターＶ4を取り付けられている第６のチャネルＣ6、第３の流出口Ｓ3、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０、第１の流入口Ｅ1、第１の減圧手段Ｄ1までの第１のチャネルＣ1が、この順に含まれる。
【００８２】
図３、図７および図１１において、空調システム１は、冷房モード、すなわち内部空気流２を冷却するように設定されたモードで動作する。このモードによれば、第１のシャッターＶ1は開かれており、第２〜第４のシャッターＶ2〜Ｖ4は閉じられており、第５のシャッターＶ5は開かれており、第６のシャッターＶ6は閉じられており、第７のシャッターＶ7は開かれている。さらに、第１のポンプＰ1は稼動しておらず、第２のポンプＰ2は稼動している。図３においては、第１の減圧手段Ｄ1は閉じられており、第２の減圧手段Ｄ2は開かれており、第３の減圧手段Ｄ3は閉じられている。図７においては、第１のバルブＶ’1は閉じられており、第２のバルブＶ’2は開かれており、第３のバルブＶ’3は閉じられている。図１１においては、第１の三方バルブ３３は、冷媒ＦＲの、第２の三方バルブ３４への通過を可能にしており、かつ第５の流入口Ｅ5への通過を阻止している。第２の三方バルブ３４は、冷媒ＦＲの、第２の流入口Ｅ2への通過を可能にしており、かつ第４の流入口Ｅ4への通過を阻止している。第３の三方バルブ３５は、冷媒ＦＲの、第７の流入口Ｅ7への通過を可能にしており、かつ第８の流入口Ｅ8への通過を阻止している。第４の三方バルブ３６は、冷媒ＦＲの、第９の流入口Ｅ9への通過を可能にしており、かつ第６の流入口Ｅ6への通過を阻止している。第５の三方バルブ３７は、冷媒ＦＲの、第３の流入口Ｅ3への通過を可能にしており、かつ第１の流入口Ｅ1への通過を阻止している。
【００８３】
したがって、冷房モードにおいて、コンプレッサ１５は、気体状態の冷媒ＦＲを受けて、それを高圧に、特に超臨界状態まで圧縮し、圧縮した冷媒ＦＲを冷媒／熱交換流体熱交換器１３に送る。第１のポンプＰ1が停止しているから、冷媒／熱交換流体熱交換器１３の内部において、冷媒ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間の熱交換は最少であり、全くない場合もある。次に、冷媒ＦＲは、第２の流入口Ｅ2から分配ユニット２２内に入り、第１の流出口Ｓ1まで、第２のチャネルＣ2および第１のシャッターＶ1内を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、冷媒／周囲空気熱交換器１７の内部を流れ、そこで、冷媒ＦＲは、比較的一定圧力で、周囲空気流１８に熱を放出する。その後、冷媒ＦＲは、第７の流入口Ｅ7から分配ユニット２２内に入り、第３の流出口Ｓ3まで、第７のチャネルＣ7および第５のシャッターＶ5内を流れる。
次に、冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０の内部を流れ、低圧チャネル２１の内部を流れている冷媒ＦＲに熱を放出する。次いで、冷媒ＦＲは、第３の流入口Ｅ3から分配ユニット２２内に入り、第３のチャネルＣ3および第２の減圧手段Ｄ2内を流れる。冷媒ＦＲは、高圧から低圧に減圧する。その後、冷媒ＦＲは、冷媒／熱交換液体熱交換器１４の内部を流れ、熱交換液体ＬＣから熱を吸収する。それによって、熱交換液体ＬＣは冷却される。したがって、熱交換液体ＬＣは、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２を介して内部空気流２を冷却することができる。次に、冷媒ＦＲは、第９の流入口Ｅ9から分配ユニット２２内に入り、第４の流出口Ｓ4まで、第９のチャネルＣ9および第７のシャッターＶ7内を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に入る。液体状態の冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に捕獲され、一方、気体状態の冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１に向かって放出され、最終的にコンプレッサ１５に戻る。
【００８４】
したがって、この構成では、冷房モードにおいて、第２の低圧ラインＢＰ2に、第２の流出口Ｓ2、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、第９の流入口Ｅ9、第７のシャッターＶ7、第４の流出口Ｓ4、アキュムレータ１６、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１が、この順に含まれ、コンプレッサ１５で終了する。さらに、第２の高圧ラインＨＰ2には、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第２の流入口Ｅ2、第１のシャッターＶ1、第１の流出口Ｓ1、冷媒／周囲空気熱交換器１７、第７の流入口Ｅ7、第５のシャッターＶ5を取り付けられている第７のチャネルＣ7、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０、第３の流入口Ｅ3、第２の減圧手段Ｄ2までの第３のチャネルＣ3が含まれる。
【００８５】
図４、図８および図１２において、空調システム１は、除湿モード、すなわち内部空気流２が冷却された後に再加熱されるように設定されたモードで動作する。この除湿モードによれば、第１および第２のシャッターＶ1およびＶ2は閉じられており、第３のシャッターＶ3は開かれており、第４および第５のシャッターＶ4およびＶ5は閉じられており、第６のシャッターＶ6は開かれており、第７のシャッターＶ7は閉じられている。さらに、第１のポンプＰ1および第２のポンプＰ2は稼動している。図４においては、第１、第２および第３の減圧手段Ｄ1、Ｄ2およびＤ3は開かれている。図８においては、第１、第２および第３のバルブＶ’1、Ｖ’2およびＶ’3は開かれている。図１２においては、第１の三方バルブ３３は、冷媒ＦＲの、第５の流入口Ｅ5への通過を可能にしており、かつ第２の三方バルブ３４への通過を阻止している。第３の三方バルブ３５は、冷媒ＦＲの、第８の流入口Ｅ8への通過を可能にしており、かつ第７の流入口Ｅ7への通過を阻止している。第４の三方バルブ３６は、冷媒ＦＲの、第９の流入口Ｅ9への通過を可能にしており、かつ第６の流入口Ｅ6への通過を阻止している。第５の三方バルブ３７は、冷媒ＦＲの、第３の流入口Ｅ3および第１の流入口Ｅ1への通過を可能にしている。
【００８６】
したがって、除湿モードにおいて、コンプレッサ１５は、気体状態の冷媒ＦＲを受けて、それを高圧に、特に超臨界状態まで圧縮し、圧縮した冷媒ＦＲを冷媒／熱交換流体熱交換器１３に送る。冷媒／熱交換流体熱交換器１３は、冷媒ＦＲから熱交換流体ＦＣへの、比較的一定圧力での熱交換を可能にするように構成されている。熱交換流体ＦＣは、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１を介して、吸収した熱を内部空気流２に伝達する。次に、冷媒ＦＲは、第５の流入口Ｅ5から分配ユニット２２内に入り、第３の流出口Ｓ3まで、第５のチャネルＣ5および第３のシャッターＶ3内を流れる。次いで、冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０の内部を流れながら、低圧チャネル２１の内部を流れている冷媒ＦＲに熱を放出する。その後、冷媒ＦＲは２つの部分、すなわち第１の部分ＦＲ１と第２の部分ＦＲ２とに分割される。
【００８７】
第１の部分ＦＲ１は、第１の流入口Ｅ1から分配ユニット２２に戻り、第１の減圧手段Ｄ1まで、第１のチャネルＣ1内を流れる。第１の減圧手段Ｄ1を通過すると、第１の部分ＦＲ１は、高圧から低圧に減圧する。次に、第１の部分ＦＲ１は、第１の流出口Ｓ1から分配ユニット２２の外に流出し、冷媒／周囲空気熱交換器１７内に入る。そこで、第１の部分ＦＲ１は、周囲空気流１８から熱を吸収する。次いで、第１の部分ＦＲ１は、第８の流入口Ｅ8から分配ユニット２２に戻る。その後、第１の部分ＦＲ１は、第８のチャネルＣ8および第６のシャッターＶ6内を流れて、第４の流出口Ｓ4に達する。
【００８８】
第２の部分ＦＲ２は、第３の流入口Ｅ3から分配ユニット２２に戻り、第２の減圧手段Ｄ2まで、第３のチャネルＣ3内を流れる。第２の減圧手段Ｄ2を通過すると、第２の部分ＦＲ２は、高圧から中間圧に減圧する。次に、第２の部分ＦＲ２は、第２の流出口Ｓ2から分配ユニット２２の外に流出し、冷媒／熱交換液体熱交換器１４内に入る。そこで、第２の部分ＦＲ２は、熱交換液体ＬＣから熱を吸収する。それによって、熱交換液体ＬＣは冷却される。したがって、熱交換液体ＬＣは、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２を介して、内部空気流２を冷却することができる。熱交換液体／内部空気流熱交換器１２は、ハウジング７内の内部空気流２の流れ方向３２で見て、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１の上流に配置されており、内部空気流２は、まず熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって冷却された後、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１によって再加熱される。このような構成によって、内部空気流２を除湿することができる。次いで、第２の部分ＦＲ２は、第９の流入口Ｅ9から分配ユニット２２内に戻り、第９のチャネルＣ9および第３の減圧手段Ｄ3内を流れる。第３の減圧手段Ｄ3を通過すると、第２の部分ＦＲ２は、中間圧から低圧に減圧する。その後、第２の部分ＦＲ２は、第４の流出口Ｓ4まで流れる。
【００８９】
第４の流出口Ｓ4において、第１の部分ＦＲ１と第２の部分ＦＲ２とは合流し、次いで、アキュムレータ１６に向かって流れる。その後、冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に入る。液体状態の冷媒ＦＲは、アキュムレータ１６内に捕獲され、一方、気体状態の冷媒ＦＲは、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１に向かって放出され、最後にコンプレッサ１５に戻る。
【００９０】
したがって、この構成では、除湿モードにおいて、第３の高圧ラインＨＰ3に、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第５の流入口Ｅ5、第３のシャッターＶ3を取り付けられている第５のチャネルＣ5、第３の流出口Ｓ3、内部熱交換器１９の高圧チャネル２０が、この順に含まれ、さらに一方では第１の流入口Ｅ1、第１の減圧手段Ｄ1までの第１のチャネルＣ1が、この順に、他方では第３の流入口Ｅ3、第２の減圧手段Ｄ2までの第３のチャネルＣ3が、この順に含まれる。また、第３の低圧ラインＢＰ3には、一方では、第１の流出口Ｓ1、冷媒／周囲空気熱交換器１７、第８の流入口Ｅ8、第６のシャッターＶ6を取り付けられている第８のチャネルＣ8、第４の流出口Ｓ4が、この順に、他方では、第２の流出口Ｓ2、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、第９の流入口Ｅ9、第３の減圧手段Ｄ3、第４の流出口Ｓ4が、この順に含まれ、さらにアキュムレータ１６、内部熱交換器１９の低圧チャネル２１が、この順に含まれ、コンプレッサ１５で終了する。
【００９１】
第１の減圧手段Ｄ1、第２の減圧手段Ｄ2、および第３の減圧手段Ｄ3は、本発明による分配ユニットの不可欠の部分を形成しており、その内部に組み込まれている。
【００９２】
第１のバルブＶ’1、第１のシャッターＶ1、第２のバルブＶ’2、第２のシャッターＶ2、第３のシャッターＶ3、第４のシャッターＶ4、第５のシャッターＶ5、第６のシャッターＶ6、第３のバルブＶ’3、および第７のシャッターＶ7は、本発明による分配ユニットの不可欠の部分を形成しており、その内部に組み込まれている。
【符号の説明】
【００９３】
１  空調システム
２  内部空気流
３  換気・暖房および／または冷房の設備
４  空調回路
５  第１の二次回路
６  第２の二次回路
７  ハウジング
８  インペラ
９  空気吸入開口
１０  空気放出開口
１１  熱交換流体／内部空気流熱交換器
１２  熱交換液体／内部空気流熱交換器
１３  冷媒／熱交換流体熱交換器
１４  冷媒／熱交換液体熱交換器
１５  コンプレッサ
１６  アキュムレータ
１７  冷媒／周囲空気熱交換器
１８  周囲空気流
１９  内部熱交換器
２０  高圧チャネル
２１  低圧チャネル
２２  分配ユニット
２３、２５、３９  流出開口
２４、２６、３１、３８  流入開口
２７  高圧流出口
２８  高圧流入口
２９  低圧流出口
３０  低圧流入口
３２  流れ方向
３３〜３７  三方バルブ
ＢＰ1〜ＢＰ3  低圧ライン
Ｃ1〜Ｃ9  チャネル
Ｄ1〜Ｄ3  減圧手段
Ｅ1〜Ｅ9  流入口
ＦＣ  熱交換流体
ＦＲ  冷媒
ＦＲ１  第１の部分
ＦＲ２  第２の部分
ＨＰ1〜ＨＰ3  高圧ライン
ＬＣ  熱交換液体
Ｐ1、Ｐ2  ポンプ
Ｓ1〜Ｓ4  流出口
ＳＥ1〜ＳＥ4  部分組立品
Ｖ1〜Ｖ7  シャッター
Ｖ’1〜Ｖ’3  バルブ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
2011126523000001.pdf