(57)【要約】  本発明は、内部を冷却剤が流れる暖房、換気および／または空調ループ（８）に関し、暖房、換気および／または空調ループ（８）は、コンプレッサ（９）と、外部熱交換器（１５）と、返還熱交換器（１２，３２）と、暖房、換気および／または空調ループ（８）内の冷却剤の流れ方向（１１）において、返還熱交換器（１２，３２）から下流側に設けられた第１の膨張部材（１７）と、を含む。暖房、換気および／または空調ループ（８）は、内部の熱交換器（１２）と第１の膨張部材（１７）とをバイパスするための手段（２０）を含む。本発明は、また、このような暖房、換気および／または空調ループ（８）を含む暖房、換気および／または空調装置（１）に関する。
2013522116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を冷却剤が流れる、暖房、換気および／または空調ループ（８）であって、
コンプレッサ（９）と、
外部熱交換器（１５）と、
残留熱交換器（１２，３２）と、
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内の冷却剤の流れの方向（１１）に従い、前記残留熱交換器（１２，３２）の下流側に配置された第１の膨張部材（１７）と、を備え、
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、内部の前記残留熱交換器（１２，３２）と前記第１の膨張部材（１７）とをバイパスする手段（２０）を備える、ことを特徴とする暖房、換気および／または空調ループ。
【請求項２】
前記バイパス手段（２０）は、前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内で、前記コンプレッサ（９）と前記残留熱交換器（１２，３２）との間に配置された冷却剤入口点（２３）と、前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内で、前記第１の膨張部材（１７）と前記外部熱交換器（１５）との間に配置された冷却剤出口点（２４）と、を備える導管（２２）により構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項３】
前記導管（２２）には、前記導管（２２）内の冷却剤の流れを可能にするまたは止めるように構成された直線貫通弁（２５）が設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項４】
前記入口点（２３）は、前記冷却剤を、前記コンプレッサ（９）から、前記内部の残留熱交換器（１２，３２）に向けて、および／または、前記導管（２２）を介して前記外部熱交換器（１５）に向けて、流れることを可能にするように構成された三方弁が設けられる、ことを特徴とする請求項２または３に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項５】
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内の前記冷却剤の流れの方向（１１）に従い、前記コンプレッサ（９）の上流側に配置されたアキュムレータ（１０）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項６】
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内の冷却剤の流れの方向（１１）に従い、前記コンプレッサ（９）の上流側に配置された、エバポレータ（１３）および第２の膨張部材（１８）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項７】
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、前記暖房、換気および／または空調ループ（８）内で、前記エバポレータ（１３）および前記第２の膨張部材（１８）と並列に配置されたバイパス（１９）を備える、ことを特徴とする請求項６に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項８】
前記残留熱交換器は、前記冷却剤と熱伝達流体とが内部を流れる中間熱交換器（３２）である、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項９】
前記中間熱交換器（３２）は、気流が内部を通過することができる内部熱交換器（１２）を含む熱伝達流体フロー回路に組み込まれる、ことを特徴とする請求項８に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項１０】
前記残留熱交換器は、気流が内部を通過することができる内部熱交換器（１２）である、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）を備える、ことを特徴とする暖房、換気および／または空調装置（１）。
【請求項１２】
前記暖房、換気および／または空調装置（１）は、前記内部熱交換器（１２）および／または追加の暖房デバイス（２１）を収容する暖房、換気および／または空調ユニット（３）を備える、ことを特徴とする請求項１１に記載の暖房、換気および／または空調装置（１）。
【請求項１３】
請求項６または７に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）を備える、請求項１１または１２に記載の暖房、換気および／または空調装置（１）であって、
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、”暖房”モードとして知られるモードで構成されており、このモードでは、前記冷却剤は、前記コンプレッサ（９）と、前記残留熱交換器（１２，３２）と、前記第１の膨張部材（１７）と、前記外部熱交換器（１５）とを連続して流れ、かつ、前記コンプレッサ（９）に戻る、ことを特徴とする暖房、換気および／または空調装置（１）。
【請求項１４】
請求項６または７に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）を備える、請求項１１または１２に記載の暖房、換気および／または空調装置（１）であって、
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、”冷房”モードとして知られるモードで構成されており、このモードでは、前記冷却剤は、前記コンプレッサ（９）と、前記バイパス手段（２０）と、前記外部熱交換器（１５）と、前記第２の膨張部材（１８）と、前記エバポレータ（１３）とを連続して流れ、かつ、前記コンプレッサ（９）に戻る、ことを特徴とする暖房、換気および／または空調装置（１）。
【請求項１５】
請求項６または７に記載の暖房、換気および／または空調ループ（８）を備える、請求項１１または１２に記載の暖房、換気および／または空調装置（１）であって、
前記暖房、換気および／または空調ループ（８）は、”曇り除去および／または乾燥”モードとして知られるモードで構成されており、このモードでは、前記冷却剤は、前記コンプレッサ（９）と、前記バイパス手段（２０）と、前記外部熱交換器（１５）と、前記第２の膨張部材（１８）と、前記エバポレータ（１３）とを連続して流れ、前記コンプレッサ（９）に戻る、ことを特徴とする暖房、換気および／または空調装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の暖房、換気および／または空調装置の分野に関する。本発明は、特に、暖房、換気および／または空調ループに関する。本発明は、また、この種の暖房、換気および／または空調ループを備えた暖房、換気および／または空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、特に電気またはハイブリッド車は、通常、車両の乗員室内に流通される気流の換気および熱パラメータを変更するための暖房、換気および／または空調装置が備えられる。このために、暖房、換気および／または空調装置は、乗員室内で気流が流通する前に、気流を分流するように構成された暖房、換気および／または空調ユニットを備える。暖房、換気および／または空調ユニットは、車両のダッシュボードの下に収容された、プラスチック材料製のハウジングで、主に構成される。
【０００３】
空気が乗員室内に拡散する前に、気流の温度を調整するために、暖房、換気および／または空調装置は、内部を冷却剤が流れる暖房、換気および／または空調ループを備える。
【０００４】
この暖房、換気および／または空調ループは、特に、コンプレッサと、内部熱交換器と、第１のバイパス弁と関連付けられた第１の膨張部材と、外部熱交換器と、共に第２のバイパス弁と共同で関連付けられた第２の膨張部材およびエバポレータと、アキュムレータと、を備える。コンプレッサは、冷却剤を高圧にするように構成される。内部熱交換器は、ハウジング内に含まれ、空気が乗員室に流通する前に、冷却剤と、ハウジング内を流れる空気との間の熱交換を可能にする。第１の膨張部材と第２の膨張部材は、高圧から低圧に冷却剤を膨張するように構成される。外部熱交換器は、冷却剤と、外気、例えば車両の外を流れる空気との間で熱伝達を可能にする。この種の暖房、換気および／または空調ループは、特に、米国特許第６３１４７５０号の文献において説明される。
【０００５】
ハウジングには、閉位置と開位置との間で移動可能なフラップが設けられており、この閉位置では、フラップが、気流が内部熱交換器を通過するのを止め、そして開位置では、フラップが、気流が内部熱交換器を通過できるようにする。
【０００６】
暖房、換気および／または空調ループは、また、気流がエバポレータによって冷却される”冷房”モードと、気流が内部熱交換器によって加熱される”暖房”モードと、で動作可能である。”冷房”モードでは、フラップは、気流が内部熱交換器によって加熱されないように、閉位置に置かれる。”暖房”モードでは、フラップは、開位置に置かれ、気流が内部熱交換器を通る間に加熱されることを可能にする。
【０００７】
しかし、この暖房、換気および／または空調ループは、外部熱交換器の外面に、霜が降りることを防ぐようには構成されていない。この霜は、外気流が外部熱交換器を通る速度を減少させる傾向があり、これにより、冷却剤と外気流との間の熱交換を減少させる。このような減少は、暖房、換気および／または空調ループの全体的な動作に悪影響を及ぼし、ループの熱性能を劣化させる。
【０００８】
さらに、外部熱交換器の大部分または全体が霜で覆われる場合には、この暖房、換気および／または空調ループは、乗員室内で、満足のいく熱的快適性を提供することができない。
【０００９】
最後に、”冷房”モードでは、この暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤が内部熱交換器を通る間に、冷却剤の流れに影響を及ぼす、実質的な圧力低下を生じさせ、この圧力低下は、暖房、換気および／または空調ループの熱性能を劣化させる傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、暖房、換気および／または空調ループを提案することであり、このループのアーキテクチャは、暖房、換気および／または空調ループ内を流れる冷却剤が被る圧力低下を最小化する。本発明のもう１つの目的は、この暖房、換気および／または空調ループを備え、かつ、異なるモード、特に”暖房”、”冷房”、および”曇り除去および／または乾燥”として知られるモード、での動作を、効率的かつ迅速に、特に熱交換器が大部分または更に完全に霜で覆われる可能性のある過酷な気候条件において、可能にする、暖房、換気および／または空調装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤の流れを可能にする。本発明によると、このループは、コンプレッサと、外部熱交換器と、残留熱交換器と、暖房、換気および／または空調ループ内の冷却剤の流れの方向に従い、残留熱交換器の直下流側に配置された第１の膨張部材とを備える。
【００１２】
暖房、換気および／または空調ループは、残留熱交換器と第１の膨張部材とをバイパスする手段を備える。
【００１３】
バイパス手段は、好適には、導管により構成され、この導管は、暖房、換気および／または空調ループ内で、コンプレッサと残留熱交換器との間に配置された冷却剤入口点と、暖房、換気および／または空調ループ内で、第１の膨張部材と外部熱交換器との間に配置された冷却剤出口点と、を備える。
【００１４】
好適な変形例において、導管には、導管内の冷却剤の流れを可能にするか、または、止めるように構成された、直線貫通弁が設けられる。
【００１５】
代わりの実施形態では、入口点には、冷却剤を、導管を通して、コンプレッサから、残留熱交換器および／または外部熱交換器に向けて送る三方弁が設けられる。
【００１６】
暖房、換気および／または空調ループは、好ましくは、暖房、換気および／または空調ループ内の冷却剤の流れの方向に従い、コンプレッサの上流側に配置されたアキュムレータを備える。
【００１７】
暖房、換気および／または空調ループは、好適には、エバポレータと、第２の膨張部材とを備える。暖房、換気および／または空調ループは、暖房、換気および／または空調ループ内で、エバポレータおよび第２の膨張部材と並列に配置されたバイパスをさらに備える。
【００１８】
本発明の第１の変形実施形態では、残留熱交換器は、中間熱交換器であり、この中間熱交換器内を、冷却剤および熱伝達流体が流れる。この代わりの実施形態では、中間熱交換器は、気流が内部を通過することができる内部熱交換器を含む熱伝達流体フロー回路に組み込まれる。
【００１９】
本発明の第２の変形実施形態では、残留熱交換器は、気流が内部を通過することができる内部熱交換器である。
【００２０】
本発明は、また、この種の暖房、換気および／または空調ループを備える暖房、換気および／または空調装置に関する。
【００２１】
暖房、換気および／または空調装置は、内部熱交換器および／または追加の暖房デバイスを好適に収容する、暖房、換気および／または空調ユニットを備える。
【００２２】
好適には、暖房、換気および／または空調装置は、暖房、換気および／または空調ユニットの内気の流れの方向に従い、内部熱交換器および追加の暖房デバイスの上流側に配置されたエバポレータも含む。
【００２３】
一実施形態では、エバポレータと、内部熱交換器と、電気暖房手段などの追加の暖房デバイスとは、暖房、換気および／または空調ユニット内で連続して配置されており、エバポレータは、暖房、換気および／または空調ユニット内の内気流の流れの方向に従い、内部熱交換器および追加の暖房デバイスの上流側に配置されており、内部熱交換器は、暖房、換気および／または空調ユニット内の内気流の流れの方向に従い、追加の暖房デバイスの上流側に配置される。
【００２４】
具体的には、暖房、換気および／または空調装置は、様々な構成で存在することが可能な、先に定義されたような暖房、換気および／または空調ループを備える。
【００２５】
”暖房”構成として知られる構成では、暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤が、コンプレッサと、残留熱交換器と、第１の膨張部材と、外部熱交換器と、バイパスとを連続して流れ、かつ、好ましくは、アキュムレータを介して、コンプレッサに戻るように構成される。追加の暖房デバイスも、このモードでは作動する。
【００２６】
”冷房”構成として知られる構成では、暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤が、コンプレッサと、バイパス手段と、外部熱交換器と、第２の膨張部材と、エバポレータとを連続して流れ、かつ、好ましくは、アキュムレータを介してコンプレッサに戻るように構成される。追加の暖房デバイスは、このモードでは停止する。
【００２７】
”曇り除去および／または乾燥”構成として知られる構成では、暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤が、コンプレッサと、バイパス手段と、外部熱交換器と、第２の膨張部材と、エバポレータとを連続して流れ、かつ、コンプレッサに戻るように構成される。追加の暖房デバイスも、このモードでは作動する。
【００２８】
”２つの膨張ステージによる乾燥”構成として知られる構成では、暖房、換気および／または空調ループは、冷却剤が、コンプレッサと、内部熱交換器と、膨張部材と、外部熱交換器と、第２の膨張部材と、エバポレータと、を連続して流れ、かつ、コンプレッサに戻るように構成される。
【００２９】
以下の詳細な説明を検証することによって、本発明をより理解しやすくなり、他の特徴および利点も明らかとなり、詳細な説明は、非限定の例として提供される添付の図面を参照し、例示を目的として提供される実施形態の例を含むものであり、図面は、本発明およびその実施形態の説明の理解を助け、必要に応じて、その定義に寄与するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る暖房、換気および／または空調装置の概略図。
【図２】図１に示される暖房、換気および／または空調装置の変形実施形態の概略図。
【図３】様々な動作モードにおける、上記の図で示された暖房、換気および／または空調装置の概略図。
【図４】様々な動作モードにおける、上記の図で示された暖房、換気および／または空調装置の概略図。
【図５】様々な動作モードにおける、上記の図で示された暖房、換気および／または空調装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜５は、自動車、特に電気またはハイブリッド車、の乗員室内に供給される気流の換気パラメータおよび熱パラメータを調整するための、暖房、換気および／または空調装置１を示している。この調整は、乗員室内での内気流２の供給によって達成される。暖房、換気および／または空調装置１は、内気が乗員室内に供給される前に、内気２の流れを分流するように構成された暖房、換気および／または空調ユニット３を備える。
【００３２】
暖房、換気および／または空調ユニット３は、車両のダッシュボードの下に設置された、特にプラスチック材料製のハウジング４で、主に構成される。ハウジング４は、少なくとも１つの空気入口開口部６から、少なくとも１つの空気流通開口部７に向けて、内気流２を生成するためのブロワ５を含み、開口部は両方とも、ハウジング４内に配置される。
【００３３】
内気流２が乗員室内に供給される前に、内気流２の温度を調整するために、暖房、換気および／または空調装置１は、暖房、換気および／または空調ループ８を備え、この暖房、換気および／または空調ループ８内には、亜臨界冷却剤などの冷却剤、特にＲ１３４ａまたはＲ１２３４ｙｆ等の商標名で知られる種類の冷却剤が流れる。
【００３４】
暖房、換気および／または空調ループ８は、冷却剤の流れの方向において、冷却剤を高圧にするように構成されたコンプレッサ９を備える。コンプレッサ９は、好適には、液状の冷却剤のコンプレッサ９への侵入を防ぐアキュムレータ１０と関連付けられる。このために、アキュムレータ１０は、暖房、換気および／または空調ループ８内の冷却剤の流れの方向１１に従い、コンプレッサ９の上流側に配置される。
【００３５】
暖房、換気および／または空調ループ８は、内気流２と冷却剤との間で直接的または間接的な熱交換を可能にするように構成された残留熱交換器を備える。
【００３６】
第１の変形実施形態では、残留熱交換器は、暖房、換気および／または空調ユニット３のハウジング４内に含まれる内部熱交換器１２で構成される。内部熱交換器１２は、内気流２と冷却剤との間で熱伝達を可能にする。
【００３７】
暖房、換気および／または空調ループ８は、暖房、換気および／または空調ユニット３のハウジング４内に含まれるエバポレータ１３をさらに備える。エバポレータ１３も、冷却剤と内気流２との間で熱伝達を可能にする。より具体的には、エバポレータ１３は、内気２がエバポレータ１３を通過する間に、内気流２が冷却剤によって冷却され、かつ、除湿されることを可能にする。
【００３８】
ハウジング４内で、エバポレータ１３は、暖房、換気および／または空調ユニット３内の内気流２の流れの方向１４に従い、内部熱交換器１２の上流側に配置される。
【００３９】
暖房、換気および／または空調ループ８は、冷却剤と、周囲気流１６、例えば車両外部の気流との間の熱伝達を可能にする外部熱交換器１５を、さらに備える。この熱伝達を促進するために、外部熱交換器１５は、好ましくは、車両のボンネットの下で、車両の前部に配置される。
【００４０】
暖房、換気および／または空調ループ８は、冷却剤を高圧から低圧に膨張するように構成された第１の膨張部材１７と、第２の膨張部材１８と、をさらに備える。
【００４１】
第１の膨張部材１７は、暖房、換気および／または空調ループ８内の冷却剤の流れの方向１１に従い、暖房、換気および／または空調ループ８内で内部熱交換器１２の直下流側に配置される。第１の膨張部材１７は、好ましくは、電子制御される膨張器であり、第１の膨張部材１７は、その内部の冷却剤の流れを止めることができる。
【００４２】
一変形例において、第１の膨張部材１７は、弁と関連付けられた、管状のオリフィスまたは電子制御された膨張部材などの、調整されたオリフィスとすることができ、この弁は、調整されたオリフィス内での冷却剤の通過を可能にするか、または、止めることができる。
【００４３】
第２の膨張部材１８は、暖房、換気および／または空調ループ８内で、暖房、換気および／または空調ループ８内の冷却剤の流れの方向１１に従い、エバポレータ１３の直上流側に配置される。
【００４４】
第２の膨張部材１８も、同様に、管状のオリフィスまたは電子制御される膨張部材などの、調整されるオリフィスとすることができる。
【００４５】
最後に、暖房、換気および／または空調ループ８は、バイパスであって、このバイパスは、例えば、バイパス弁１９と、第２の膨張部材１８と、エバポレータ１３とによって形成される。バイパス１９は、外部熱交換器１５を離れた冷却剤が、第２の膨張部材１８および次いでエバポレータ１３に向かうか、または、特にアキュムレータ１０を介してコンプレッサ９に向かうか、のいずれかで流れることを可能にする。
【００４６】
暖房、換気および／または空調ループ８内で冷却剤が被る圧力低下を可能な限り最小化するために、本発明は、暖房、換気および／または空調ループ８に、内部熱交換器１２および第１の膨張部材１７をバイパスする手段２０を設けることを提案する。
【００４７】
バイパス手段２０は、コンプレッサ９を離れた冷却剤を、外部熱交換器１５に直接向かうか、または、内部熱交換器１２に直接向かうか、のいずれかで流れさせるように構成される。
【００４８】
これらの装置は、暖房、換気および／または空調ループ８が、非常に簡素だが、少なくとも、
・内気流２が、特に内部熱交換器１２によって加熱される”暖房”モード、
・内気流２が、エバポレータ１３によって冷却される”冷房”モード、および
・外部熱交換器１５の霜取りをする”霜取り”モード、
において動作することを可能にするアーキテクチャを有するようになっている。
【００４９】
暖房、換気および／または空調ループ８は、また、”乾燥”モードで動作可能であり、この”乾燥”モードで動作可能では、内気流２が、最初にエバポレータ１３によって冷却され、次いで、追加の暖房デバイス２１によって加熱される。例えば、追加の暖房デバイス２１は、正の温度係数抵抗を備える。追加の暖房デバイス２１は、ハウジング４内で、好ましくはハウジング４内の内気流２の流れの方向１４に従い、内部熱交換器１２の上流側に含まれる。
【００５０】
また、２つの膨張ステージによる乾燥”モードを定義することも可能であり、この２つの膨張ステージによる乾燥”モードでは、内気流２、が冷却され、次いで、加熱される。このモードは、内気流２を加熱するのに必要な熱が、補助的なコンプレッサ９によって電力を消費する必要なしに得られる点で、特に有利である。よって、この”２つの膨張による乾燥”モードは、有利な性能係数を有する。
【００５１】
この場合には、追加の暖房デバイス２１のため、乗員室内での快適性を維持しつつ、”霜取り”機能を提供することも可能である。
【００５２】
図２〜５で示される実施形態では、バイパス手段２０は、導管２２を備え、この導管２２は、冷却剤が導管２２に入る入口点２３と、冷却剤がライン２２から排出される出口点２４と、を備える。入口点２３は、暖房、換気および／または空調ループ８内で、コンプレッサ９と内部熱交換器１２との間に配置され、一方で、出口点２４は、暖房、換気および／または空調ループ８内で、第１の膨張部材１７と外部流体熱交換器１５との間に配置される。
【００５３】
図２〜５に示される変形実施形態では、導管２２には、導管２２内での冷却剤の流れを止めるか、または、可能にするように構成された直線貫通弁２５が設けられる。図示されない他の変形実施形態では、入口点２３には、三方弁が設けられており、この三方弁は、冷却剤を、コンプレッサ９から、残留熱交換器１２と第１の膨張部材１７とを通して、または導管２２を通して直接的に、または内部熱交換器１２と、第１の膨張部材１７と、導管２２と、を通して、外部熱交換器１５に向けて流れることを可能にするように構成される。
【００５４】
図３は、”冷房”モードにある暖房、換気および／または空調ループ８の構成を示している。この構成では、直線貫通弁２５は開かれ、冷却剤が導管２２を通ることを可能にする。加えて、バイパス１９は、外部熱交換器１５から第２の膨張部材１８に向けて冷却剤が流れることを可能にする。
【００５５】
これらの装置は、コンプレッサ９によって高圧にされた冷却剤が、導管２２に入り、そして、直線貫通弁２５を通って流れ、外部熱交換器１５に到達するようになっている。
【００５６】
外部熱交換器１５内では、冷却剤は、周辺気流１６と熱交換する。この構成において、外部熱交換器１５はコンデンサとして機能する。冷却剤は、次いで、外部熱交換器１５を離れ、そして、バイパス１９を通過して第２の膨張部材１８に流れ、この第２の膨張部材内で膨張する。
【００５７】
冷却剤は、次いで、エバポレータ１３に向けて流れ、このエバポレータ内で、内気流２と熱交換する。特に、内気流２は、ハウジング４の外に供給される前に、エバポレータ１３を通過する間に冷却される。好適には、内部熱交換器１２と追加の暖房デバイス２１は、この動作モードでは停止する。
【００５８】
最後に、冷却剤は、アキュムレータ１０を介してコンプレッサ９に到達する。
【００５９】
これらの装置は、冷却剤が内部熱交換器１２と第１の膨張部材１７とをバイパスするようになっており、これは、冷却剤が被る圧力低下を減少させる傾向がある。これは、暖房、換気および／または空調ループ８の全体的な熱性能の改善、特に、暖房、換気および／または空調ループ８の性能ＣＯＰの係数の増加をもたらす。
【００６０】
バイパス手段２０が使用される場合には、バイパス手段２０を含まないアーキテクチャと比べて、圧力低下が約０．６バール〜１．７バールだけ減少することが分かった。
【００６１】
”冷房”モードにおいて、冷却剤の流れは、内部熱交換器１２内でゼロまたは非常に低い。その結果、内部熱交換器１２は、通常、ごくわずかに加熱される。よって、本構成においては、冷却剤が内部熱交換器１２を一定に流れる従来のアーキテクチャと比べて、内気流２の加熱は減少する。
【００６２】
図４は、”暖房”モードでの暖房、換気および／または空調ループ８の構成を示している。この構成では、直線貫通弁２５は閉じられ、冷却剤が導管２２を通過することを防ぐ。加えて、バイパス１９は、外部熱交換器１５からコンプレッサ９に向けて、特にアキュムレータ１０を介して、冷却剤が流れることを可能にする。好適には、追加の暖房デバイス２１が作動する。
【００６３】
これらの装置は、コンプレッサ９によって高圧にされた冷却剤が、内部熱交換器１２に向けて流れるようになっている。”暖房”モードにおいて、内部熱交換器１２は、コンデンサとして動作するので、内部熱交換器１２を通過する間に、冷却剤によって内気流２を加熱させる。内部熱交換器１２内では、冷却剤は、内気流２と熱交換する。これは、内気流２の加熱を引き起こす。
【００６４】
好ましくは、任意だが、追加の暖房デバイス２１によって提供される内気流２の加熱によって、内部熱交換器１２による内気流２の加熱を補足する。
【００６５】
冷却剤は、次いで、第１の膨張部材１７に向けて流れ、この第１の膨張部材１７内で膨張される。冷却剤は、次いで、エバポレータとして機能する外部熱交換器１５に向けて流れ、これにより、外部熱交換器を通過する周囲気流１６を冷却する。冷却剤は、次いで、外部熱交換器１５を離れ、そして、バイパス１９を通過しコンプレッサ９に向けて、特にアキュムレータ１０を介して、流れる。
【００６６】
図５は、”乾燥”または”曇り除去”モードにある暖房、換気および／または空調ループ８の構成を示している。この構成において、直線貫通弁２５は開かれ、冷却剤が導管２２を通過することを可能にする。加えて、バイパス１９は、外部熱交換器１５から第２の膨張部材１８に向けて冷却剤が流れることを可能にする。この構成において、追加のデバイス２１が作動する。
【００６７】
これらの装置は、コンプレッサ９によって高圧にされた冷却剤が、外部熱交換器１５に向けて流れるようになっている。外部熱交換器１５内で、冷却剤は、その環境、特に周囲気流１６と熱交換する。好適には、この熱交換は、外部熱交換器１５の外面の霜を除去する。この着霜は、暖房、換気および／または空調ループ８の正しい動作に対して不利となるが、それは、霜が、周囲気流１６が外部熱交換器１５を通過することに対する障害物を形成するからである。
【００６８】
冷却剤は、次いで、外部熱交換器１５から第２の膨張部材１８に向けて流れ、この第２の膨張部材内で膨張する。冷却剤は、次いで、内気流２がエバポレータ１３を通過する間に冷却されるように、エバポレータ１３内を流れる。
【００６９】
最後に、冷却剤は、特にアキュムレータ１０を介して、コンプレッサ９に到達する。
【００７０】
エバポレータ１３は、好ましくは、追加の暖房デバイス２１の上流側に位置する。この実施形態では、追加の暖房デバイス２１が作動する。よって、内気流２は、エバポレータ１３を通過する間に冷却され、次いで、ハウジング４の外で拡散される前に、追加の暖房デバイス２１によって加熱される。
【００７１】
内気流２の冷却に加えて、エバポレータ１３は、エバポレータ１３の外面の内気流２に含まれる水蒸気の凝結によって、内気流２を乾燥させることを可能にする。
【００７２】
これらの装置は、冷却剤が、内部熱交換器１２および第１の膨張部材１７をバイパスするようになっている。この種の装置は、冷却剤が被る圧力低下を減少させる傾向がある。
【００７３】
さらに、”乾燥”モードよび”曇り除去”モードにおいて、内部熱交換器１２が停止することは、内部熱交換器１２が、低温、典型的には１０℃〜２０℃、に維持されることを可能にする。
【００７４】
加えて、この装置によって提供される霜取りは、急速かつ効率的であるが、それは、コンプレッサ９内での冷却剤の圧縮によって生成されるエネルギーが、即座に、直接外部熱交換器１５によって戻されるからである。この戻りは、迅速な霜取りを可能にする。
【００７５】
最後に、この暖房、換気および／または空調ループ８のアーキテクチャを用いて、代わりに、内部熱交換器１２にフラップを設ける必要がなくなるが、このフラップは、コンデンサ１２として動作する内部熱交換器１２を内気流２が通過できる開位置と、この通過が防止される閉位置との間で移動可能ものである。
【００７６】
これは、最終的に、暖房、換気および／または空調ユニット３の簡素化の結果をもたらす。
例えば、”曇り除去”モードは、コンプレッサ９の入口で測定される冷却剤の圧力の変化に基づいて作動する。
【００７７】
あるいは、”２つの膨張ステージでの乾燥”モードを定義することが可能であり、このモードは、図５と関連して定義されるような”乾燥”モードとは異なる。上に詳述したように、暖房、換気および／または空調ループ８は、電子制御される膨張器型の第１の膨張部材１７および第２の膨張部材１８を含むことができる。
【００７８】
図示されていないこの構成において、直線貫通弁２５は閉じられ、冷却剤が、内部熱交換器１２と、第１の膨張部材１７とを連続して通過することを可能にする。冷却剤は、次いで、外部熱交換器１５に向けて送られ、そして、バイパス１９に向けて送られる。このバイパス１９に向かう送りは、冷却剤を膨張部材１８に向けて、次いで、エバポレータ１３に向けて通過させる。これらの装置は、最終的に、内気流２が連続して冷却され、エバポレータ１３を通過する際に連続的に冷却および乾燥され、次いで、内部熱交換器１２を通過する際に加熱されるようになっており、混合フラップは、好適には、”最も高温”の位置にある。必要に応じて、追加の暖房デバイス２１が作動可能である。
【００７９】
図１〜５は、”直接”型の暖房、換気および／または空調装置１を示している。”直接”型の暖房、換気および／または空調装置は、冷却剤が、内部熱交換器１２を通過することを特徴とする。
【００８０】
代わりに、本発明の範囲は、”間接”型の暖房、換気および／または空調装置１も含む。”間接”型の暖房、換気および／または空調装置は、冷却剤が、内部熱交換器１２を通過しないことを特徴とする。
【００８１】
”間接”型の暖房、換気および／または空調装置１の例を、図６に示す。この暖房、換気および／または空調装置１は、空調ループ８が、中間熱交換器３２によって形成される残留熱交換器を含むことによって、図１〜５に関連して説明された装置と区別される。
【００８２】
中間熱交換器３２は、バイパス手段２０と内部熱交換器１２との間に配置される。中間熱交換器は、コンデンサ機能を提供する。よって、空調ループ８の第１の部分を、図６の参照符号１１によって識別される方向に流れる冷却剤は、中間熱交換器３２を通過する。
【００８３】
中間熱交換器３２は、また、冷却剤と内部熱交換器１２との間の熱交換を可能にする。これは、中間熱交換器３２が、空調ループ８の第１の部分を流れる冷却剤と、空調ループ８の第２の部分を流れる熱伝達流体との間の熱交換を可能にするからである。空調ループ８の第２の部分は、中間熱交換器３２と、内部熱交換器１２とを含む。
【００８４】
中間熱交換器３２は、第１の熱交換面３４と、第２の熱交換面３６と、を含み、この第１の熱交換面３４上を冷却剤が通過し、この第２の熱交換面３６上を熱伝達流体が通過する。この装置は、冷却剤と熱伝達流体との間の熱交換を提供する。
【００８５】
空調ループ８の第２の部分は、特にポンプなどの、熱伝達流体の流れを生成する手段を含むこともできる。
空調ループ８の第２の部分を流れる熱伝達流体の流れの方向３０は、中間熱交換器３２と内部熱交換器１２との間の熱の伝達を可能にする。
【００８６】
中間熱交換器３２を通過する際に、冷却剤は、熱伝達流体と熱交換する。熱交換流体は、次いで、内部熱交換器１２を通過する。内部熱交換器１２は、内気流２と冷却剤との間の熱伝達を可能にするように構成される。
【００８７】
図６に示される”間接”型の構成にある暖房、換気および／または空調装置１の装置は、空調ループ８の様々な動作モード（”暖房”、”冷房”、”霜取り”、”乾燥”、”２つの膨張ステージでの乾燥”および他の任意のモード）を変更しない。
【００８８】
よって、”直接”アーキテクチャに関して、図１〜５を参照して述べられた様々な構成は、図６で述べられた”間接”アーキテクチャにおいても、同様に適用可能である。
【００８９】
これら全ての装置の効果は、バイパス手段２０を用いることにより、外部熱交換器１５の霜取りに必要な時間が、これらのバイパス手段２０を有さないアーキテクチャを用いた場合よりも短く、特に２分の１だけ短いことである。この霜取り時間の減少は、基本的には、バイパス手段２０が用いられた場合に、外部熱交換器１５に入る冷却剤が、かなり熱いことに起因する。その差は、典型的には、冷却剤がバイパス手段２０を流れることによって、内部熱交換器１２を避ける場合において、約３０℃である。
【００９０】
最終的に、本発明の原理に従って、様々な応用が可能であることに、留意されたい。しかし、これらの動作例は、本発明の目的の例示として提供されることを理解されたい。明らかに、本発明は、上に述べられ、かつ、単なる例として提供された実施形態に限定されるものではない。本発明は、本発明の文脈、特に上述の様々な実施形態の全ての組み合わせにおいて、当業者によって考案可能な様々な修正、代わりの形態、および他の変形を包含する。
【００９１】
さらに、上述の様々な実施形態は、個別で、または組み合わせて使用して、本発明に従い定義されるような暖房、換気および／または空調装置の代わりの実施形態および様々な構成を提供することができる。
【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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【国際調査報告】
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