(57)【要約】  本発明は、それを通過するクーラント（１４）を有することに適切な本体（２）を備え、当該本体（２）は、クーラントの圧力を減少させることに適切な減圧手段（３）と、減圧手段（３）を迂回するための手段（５）であって、当該迂回手段（５）から上流のクーラントの圧力が予め定められた閾値より低いときに開くことが可能な手段（５）と、を収容する、車両に取り付けられたクーラント回路（１５）のための減圧装置（１）に関する。本発明は、また、膨張装置（１）を包含する回路と、当該回路を動作するためのモードと、に関する。本発明は、自動車において使用され得る。
2014534109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられた冷却流体回路（１５）のための減圧装置（１）であって、
それを通って冷却流体（１４）が流れることが可能な部材（２）を備え、
前記部材（２）は、前記冷却流体（１４）の圧力を低減することが可能な減圧手段（３）と、当該減圧手段（３）を迂回するための手段（５）と、を収容し、
前記手段（５）は、当該迂回手段（５）の上流の冷却流体（１４）の圧力が予め定められた閾値（Ｐｌｉｍｉｔ）より小さい時、開くことが可能である
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記迂回手段（５）は、当該迂回手段の上流の前記冷却流体（１４）の圧力が前記予め定められた閾値（Ｐｌｉｍｉｔ）より大きい時、閉じられる
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記迂回手段（５）は、１ｂａｒ±０．５ｂａｒの最大負荷損失を発生させることが可能である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記迂回手段（５）は、流路（６）と、遮断要素（１０）の従属の下に配置された冷却流体循環部（１４）と、を有し、前記遮断要素（１０）は、一方で、当該遮断要素（１０）の上流の冷却流体（１４）の圧力にさらされており、他方で、機械力を受けている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
ばね手段（１２）が、前記遮断要素（１０）の上流の冷却流体（１４）の圧力により当該遮断要素（１０）において生成される力の方向とは逆の方向に、前記機械力を適用する
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記流路（６）は、９ｍｍ２に少なくとも等しい断面積を有する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記減圧手段（３）は、固定された断面積を有する穴である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記減圧手段（３）の前記固定された断面積は、１．１〜２ｍｍ２の間である
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
圧縮機（１８）と、
内部交換機（１９）と、
前記内部交換機（１９）の直接に下流において当該回路（１５）に取り付けられた減圧部材（２０）と、
外部交換機（２５）と、
蒸発機（３１）と、
前記蒸発機（３１）の直接に上流に取り付けられた、請求項１乃至８のいずれかに記載の減圧装置（１）と、
を備えたことを特徴とする冷却流体回路（１５）。
【請求項１０】
車両の乗客空間内に運ばれる内部エアの流れ（１６）を熱的に調整するための、請求項９に記載の回路（１５）の使用であって、
前記回路（１５）は、少なくとも、
−前記冷却流体（１４）の圧力の減少が前記減圧装置（１）の減圧手段（３）によって実行される時に、前記減圧部材（２０）における冷却流体（１４）の循環が迂回される、という前記内部エア（１６）の流れの冷却モード、
−前記減圧部材（２０）が前記冷却流体（１４）の圧力を減少させる、という前記内部エアの流れ（１６）の第１加熱モード、
−前記迂回手段（５）が開くように、前記減圧部材（２０）が前記冷却流体（１４）の圧力を前記予め定められた閾値（Ｐｌｉｍｉｔ）より低く減少させる、という前記内部エアの流れ（１６）の第２加熱モード、
−前記冷却流体（１４）が前記外部交換機（２５）を通過するとともに、前記迂回手段（５）が開くように、前記減圧部材（２０）が前記冷却流体の圧力を前記予め定められた閾値（Ｐｌｉｍｉｔ）より低く減少させる、という前記内部エアの流れ（１６）の除湿モード、および、
−前記減圧部材（２０）における前記冷却流体（１４）の循環が迂回されるとともに、前記迂回手段（５）が開くように、前記冷却流体の圧力が前記予め定められた閾値（Ｐｌｉｍｉｔ）より低い、という前記外部交換器（２５）の除霜モード、
において使用される
ことを特徴とする使用。
【請求項１１】
前記回路（１５）が前記第１加熱モードにおいて使用される時、前記蒸発機（３１）および前記減圧装置（１）における前記冷却流体（１４）の循環が第１迂回アセンブリ（２９）により迂回される
ことを特徴とする請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
前記回路（１５）が第２加熱モードにおいて使用される時、前記外部交換機（２５）における前記冷却流体（１４）の循環が第２迂回アセンブリ（２３）により迂回される
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の使用。
【請求項１３】
前記回路（１５）が冷却モード、第１加熱モード、除湿モード、および、除霜モードにおいて使用される時、前記冷却流体（１４）が前記外部交換機（２５）において同じ方向に流れる
ことを特徴とする請求項１０または１２に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術分野は、自動車の乗客空間に入るエアの流れを調整するために使用されるアセンブリまたはシステムの技術分野である。より具体的には、本発明は、冷却流体の回路において生じる熱力学サイクルがその回路が少なくとも乗客空間に送られるエアの流れの除湿のためのモードにおいて使用される時に最適化されることを可能にする減圧装置に関する。本発明は、また、乗客空間の少なくとも１つの加熱モードおよび１つの冷却モードにおけるこの回路の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、従来、その内部に冷却流体が流れる空調ループまたは回路が設けられている。このループは、従来、冷却流体がこの順に流れる、圧縮機と、凝縮機と、減圧機と、蒸発機と、を備えている。蒸発機は、車両のユーザからの要求に従って、客室空間に熱いエアの流れまたは冷たいエアの流れを提供するために、車両の客室空間に通常配置されている換気、加熱、および／または空調設備の内側に取り付けられている。凝縮機自体は、従来、車両の外側のエアの流れがそれを通って流れるように、車両のフロントフェイスに取り付けられている。
【０００３】
この空調ループは、冷却モードまたは加熱モードにおいて使用され得る。冷却モードにおいて、冷却流体は、凝縮モードにおいて動作するフロントフェイスにおける交換機へと運ばれ、そこでは、冷却流体は外部エアの流れにより冷却される。次に、冷却流体は、それが蒸発機モードにおいて動作する乗客空間交換機に入る前に圧力減少にさらされる第１減圧機に向かって流れる。蒸発機を通過する冷却流体は、次に、換気設備に入るエアの流れにより加熱され、それは、車両の乗客空間を空調するためのこのエアの流れの冷却と同時に明らかになる。回路は閉ループであるため、冷却流体は、圧縮機へと戻る。
【０００４】
加熱モードにおいて、流体は、流体を圧縮機モードにおいて動作する乗客空間交換機へと運ぶ圧縮機により循環される。冷却流体は、換気設備において循環するエアにより冷却される。このエアは、したがって、乗客空間交換機と接触して加熱され、これにより、車両の乗客空間のための熱を提供する。乗客空間交換機を通過した後、冷却流体は、蒸発機モードにおいて使用されているフロントフェイスの交換機に到達する前に第２減圧機により減圧される。外部エアの流れは、したがって、冷却流体を加熱する。外部エアの流れは、結果的に、それが乗客空間交換機を通過する前のその温度に比べて、それがフロントフェイスの交換機に入った後において、より冷たい。冷却流体は、次に、圧縮機に戻る。
【０００５】
そのような機構は、冷却流体が流通するとともにその機能が乗客空間に運ばれるエアを加熱することであるという補助交換機に加えて、上記された空調ループを補充することにより改善されている。このやり方では、「内部」交換機と呼ばれるこの交換機は、加熱モードにおいて、蒸発機の代わりに放熱機として作用する。
【０００６】
乗客空間に運ばれるエアの流れの加熱を保証するだけでなく、霧が車両の窓に生じて運転者の視界を悪くすることを防止するためにそのエアを乾燥させることも必要である、という状況がある。そのような機能は、除湿モードと呼ばれる。
【０００７】
この除湿モードは、内部交換機を使って乗客空間に運ばれるエアの流れを加熱しながら、この同じエアの流れをそれに蒸発機を通過させることにより予め冷却することにより、保証されている。
【０００８】
例えば、車両の外側のエアの温度が７℃であり、外部エアの湿度レベルが９５％に近づいている（雨の状況）、というある気象状況の下では、この除湿モードは、圧縮機の部分においてエネルギーの非常に大きな消費をもたらすという意味で不十分である。これは、本発明が克服することを目的とされている第１の欠点である。
【０００９】
これらの状況は、第２の欠点をもたらす。第２の減圧機と直列の第１の減圧機の存在は、冷却流体の循環にブレーキをかけるアセンブリを形成する。すなわち、この状況における熱力学サイクルの性能は、回路において循環する冷却流体の低い流量によって悪くなり、この低い流量は、冷却流体の圧力を連続的に低くする２つの装置に直列に存在することの結果である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、したがって、主に、一方で、冷却モードにおいて回路が動作される時に冷却流体の圧力が減少されることを保証することが可能であり、他方で、例えば車両の乗客空間に運ばれるエアの流れの除湿モードにおいて回路が動作される時に透過的であること、すなわち、熱力学サイクルにおいて不活性であることが可能である、という構成要素を提案することにより、上記に説明された欠点を克服することである。
【００１１】
本発明は、したがって、車両に取り付けられた冷却流体回路のための減圧装置であって、それを通って冷却流体が流れることが可能な部材を備え、前記部材は、前記冷却流体の圧力を低減することが可能な減圧手段と、当該減圧手段を迂回するための手段と、を収容し、当該手段は、前記迂回手段の上流の冷却流体の圧力が予め定められた閾値より小さい時、開くことが可能である、という装置に関連する。この例では、迂回手段が減圧手段を供給する冷却流体にさらされることが理解されよう。迂回手段は、したがって、この要素の上流の圧力が予め定められた閾値の下を通る時、迂回手段の構成流路を通過する経路を解放することが可能な要素を有している。
【００１２】
本発明の第１の特徴によれば、前記迂回手段は、当該迂回手段の上流の前記冷却流体の圧力が前記予め定められた閾値より大きい時、閉じられる。
【００１３】
本発明の第２の特徴によれば、前記迂回手段は、１ｂａｒ±０．５ｂａｒの最大負荷損失を発生させる。したがって、迂回手段が開である時、減圧装置は、熱力学サイクルの観点から透過的である、ということが保証される。
【００１４】
本発明の別の特徴によれば、前記迂回手段は、流路と、遮断要素の従属の下に配置された冷却流体循環部と、を有し、前記遮断要素は、一方で、当該遮断要素の上流の冷却流体の圧力にさらされており、他方で、機械力を受けている。この例では、機械力が冷却流体の圧力に直接的または間接的にリンクされていない、ということが理解されるべきである。
【００１５】
本発明のさらに別の特徴によれば、前記減圧手段は、前記遮断要素の上流の冷却流体の圧力により当該遮断要素において生成される力の方向とは逆の方向に、前記機械力を適用するばね手段を有している。遮断要素は、バネ手段および冷却流体の圧力によって生成される力の結果に従って、シャフトにおいて容易に滑動できるため、そのような構造は、構成することが容易である。
【００１６】
本発明のさらに別の特徴によれば、前記流路は、９ｍｍ２に少なくとも等しい断面積を有する。したがって、迂回手段が開である時、回路における冷却流体の流量が迂回手段によって制限されない、ということが保証される。
【００１７】
有利には、前記減圧手段は、固定された断面積を有する穴であり、そのような断面積は、具体的には、１．１〜２ｍｍ２の間であり、好ましくは、１．４ｍｍである。
【００１８】
本発明は、また、圧縮機と、内部交換機と、前記内部交換機の直接に下流において当該回路に取り付けられた減圧部材と、少なくとも１つの流体伝送手段により互いに接続された外部交換機および蒸発機と、前記に示された特徴のいずれかを有する減圧装置と、を備えたことを特徴とする冷却流体回路である。減圧装置は外部交換機の出口と蒸発機の入口との間に配置されている、ということが理解されるべきである。
【００１９】
本発明は、また、車両の乗客空間に運ばれる内部エアの流れを熱的に調整するための上記に示された回路の使用であって、前記回路は、少なくとも、
−前記冷却流体の圧力の減少が前記減圧装置の減圧手段によって実行される時に、前記減圧部材における冷却流体の循環が迂回される、という前記内部エアの流れの冷却モード、
−前記減圧部材が前記冷却流体の圧力を減少させる、という前記内部エアの流れの第１加熱モード、
−前記迂回手段が開くように、前記減圧部材が前記冷却流体の圧力を前記予め定められた閾値より下に減少させる、という前記内部エアの流れの第２加熱モード、
−前記冷却流体が前記外部交換機を通過するとともに、前記迂回手段が開くように、前記減圧部材が前記冷却流体の圧力を前記予め定められた閾値より下に減少させる、という前記内部エアの流れの除湿モード、および、
−前記減圧部材における冷却流体の循環が迂回され、前記迂回手段が開くように、前記冷却流体の圧力が前記予め定められた閾値より小さい、という前記外部交換器の除霜モード、
において使用される、という使用を保護する。
【００２０】
本発明の第１の特徴によれば、前記回路が前記第１加熱モードにおいて使用される時、前記蒸発機および前記減圧装置における前記冷却流体の循環が第１迂回アセンブリにより迂回される。
【００２１】
すなわち、前記減圧装置は、冷却流体がそれを通過するという事実にかかわらず、冷却モードにおいて冷却流体の減圧を発生させ、第２加熱モード、除湿モードおよび除霜モードにおいて冷却流体の減圧を発生させない。
【００２２】
本発明の第２の特徴によれば、前記回路が第２加熱モードにおいて使用される時、前記外部交換機における前記冷却流体の循環が第２迂回アセンブリにより迂回される。
【００２３】
本発明の別の特徴によれば、前記回路が冷却モード、第１加熱モード、除湿モード、および、除霜モードにおいて使用される時、前記冷却流体が前記外部交換機において同じ方向に流れる。
【００２４】
本発明によるまさに第１の利点は、外部交換機からエネルギーを引き出しながら、回路が除湿モードにおいて動作される時に当該回路における冷却流体の流量を制限すること無く、少なくとも３つのモード、すなわち、冷却モード、加熱モードおよび除湿モードにおいて冷却流体回路を動作させることの可能性を含む。
【００２５】
別の利点は、上記に示された少なくとも３つのモードが高い性能効率で動作するため、減圧装置が設けられる時に本発明による回路によって実装される譲歩を含む。
【００２６】
本発明の別の特徴、詳細および利点は、図面に関して例として以下に示される説明を読むことからより明らかに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明による減圧装置の断面図である。
【図２】図２は、減圧装置の上流の冷却流体の圧力に関して、減圧装置の動作、特に減圧装置の通路断面積を図示するグラフである。
【図３】図３は、本発明による回路の概略図である。
【図４】図４は、冷却モードにおいて動作される図３の回路の概略図である。
【図５】図５は、第１加熱モードにおいて動作される図３の回路の概略図である。
【図６】図６は、除湿モードにおいて動作される図３の回路の概略図である。
【図７】図７は、第２加熱モードにおいて動作される図３の回路の概略図である。
【図８】図８は、除霜モードにおいて動作される図３の回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面は、本発明を実装するために詳細なやり方で本発明を示していることに注意されるべきであり、図面は、当然、応用可能な本発明をより良く規定することに役立ち得る。
【００２９】
図１は、本発明による減圧装置１を示している。この減圧装置１は、外部交換機の出口と蒸発機の入口との間に取り付けられている。回路に対するこの減圧装置の位置は、図３においてより詳細に示されよう。しかしながら、この減圧装置は、冷却流体を受け、当該冷却流体を案内し、および／または、当該冷却流体を回路の残りに供給する前に当該冷却流体の圧力を減少させる、と言える。
【００３０】
この減圧装置１は、冷却流体１４を案内するためにそれを通って流路が形成されている部材２を備えている。したがって、回路内を流れる冷却流体は、部材２を通過することが可能である、ということが理解される。
【００３１】
この部材２は、その機能が回路が冷却モードにおいて動作される時に冷却流体の圧力を下げることであるという減圧手段３を受けている。実施形態によれば、減圧手段３は、固定された断面積４を有する、穴、もしくは管として知られる、の形状である。ここで言及される断面積の固定された性質は、冷却流体１４の通路断面積が穴の大きさにより決定されており、この大きさが調整され得ない、ということを意味する。当該固定された断面積は、具体的には、１．１〜２ｍｍ２の間にある。有利には、この固定された断面積は、１．４ｍｍの直径を有する円状断面積を有する穴に対応する１．５４ｍｍ２に等しくなるように選択される。
【００３２】
図示されていない別の変形例によれば、この減圧手段３は、その断面積が蒸発機の出口における冷却流体の温度に従って調整される恒温バルブの形状である。
【００３３】
本発明による減圧装置１は、減圧手段３を迂回するための手段５を備えている。この迂回手段５の機能は、所定の状況下において減圧手段３と並行した冷却流体１４の循環を可能にすることである。
【００３４】
減圧手段５は、減圧装置のすぐ上流の、すなわち減圧装置の入口における冷却流体の圧力に従って開くことまたは閉じることが可能である。本発明の具体的な特徴は、減圧手段の上流における圧力が減少して閾値を通過する時に迂回手段の通路断面積に加えられる減圧手段の通路断面積に対応する全体的な通路断面積を増加させる、ということである。したがって、減圧手段５は、冷却装置１の入口における冷却流体１４の圧力が予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔより小さい時、開くことが可能である。有利には、この予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔは、たとえば、４ｂａｒ±０．６ｂａｒに等しい。
【００３５】
これから、減圧装置１のすぐ上流の圧力が４ｂａｒより小さい時、迂回手段が開いて、減圧手段３と並行した冷却流体１４の循環を可能にする、ということが理解されよう。同時に、迂回手段は、この圧力が４ｂａｒ、すなわち予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔを超える時、閉じられる。
【００３６】
特に、迂回手段５が１ｂａｒ±０．５ｂａｒの最大負荷損失について責任を負っている、ということに注意されるべきである。有利には、この迂回手段５は、その負荷損失が０．５ｂａｒに等しいように配置されている。この値は、それが、特に除湿モードにおいて、回路において生じる熱力学サイクルに対する影響が無いことを保証するため、特に有利である。
【００３７】
迂回手段５の構造は、以下のとおりである。迂回手段５は、その入口部分７が減圧手段３の入口８と同じ冷却流体圧力１４であるという流路６を有する。実施形態によれば、入口部分７および入口８は、同一の導入チャンバ（不図示）に統合され得る。
【００３８】
流路６は、それを介して迂回手段を通過した冷却流体１４が放出される別の出口部分９を有している。入口部分７と出口部分９との間に配置された状態において、迂回手段５は、流路６における冷却流体１４の循環を制御する遮断要素１０を有している。
【００３９】
図１において、この遮断要素１０は、それが迂回手段５における冷却流体の循環を遮断または妨害する位置において実線で図示されている。それは、また、迂回手段５が冷却流体１４が通ることを可能にする場合を示す破線で図示されている。
【００４０】
遮断要素１０は、たとえば、並進で、部材２において形成されたシャフト１１内を移動され得る。遮断要素は、たとえば、ピストンまたは引き出し部材の形状である。
【００４１】
部材２上における遮断要素１０の摩擦力に加えて、この遮断要素１０は、第１が水力学的起源であり、第２が機械的起源である、という２つ力にさらされる。したがって、遮断要素は、一側においてシャフト１１内に存在する冷却流体１４の圧力にさらされ、これは、入口部分７または入口８と同じ圧力である、ということが理解されよう。冷却流体の圧力は、したがって、流路６に対する遮断要素１０の位置に影響する。
【００４２】
この遮断要素１０は、機械的起源の第２の力にさらされる。実施形態によれば、この力は、一側において遮断要素１０に支持され、他側において部材２に固定的に結合されたストッパ１３に支持されているバネ手段１２によって適用される。このバネ手段は、冷却流体１４により生成される力がバネ手段１２により適用される力より大きい圧縮位置において実線で図示されている。このバネ手段１２は、また、バネ手段の力が遮断要素１０に対して冷却流体１４により生成される力より大きい非圧縮位置において破線で図示されている。圧力により生成される力により取られる方向は、バネ手段１２により生成される力と同一である。しかしながら、これらの力の方向は、遮断要素の変位を可能にするために逆向きである。
【００４３】
最後に、その下において迂回手段５が開く圧力の閾値を決定するものは、機械的起源、特にバネ１２の力である、ということに注意されるべきである。
【００４４】
本発明は、流路６が９ｍｍ２の最小値である断面積を有する時に特に良く動作する。したがって、迂回手段６における負荷損失が、熱力学サイクルに関して無視できる、ということが保証される。
【００４５】
図２は、本発明による減圧装置１の動作を図示するグラフである。迂回装置の上流における冷却流体の圧力Ｐ、特にシャフト１１内に存在する圧力は、横座標に図示されている。本発明による減圧装置１の全体的な開口断面積Ｓは、縦座標に図示されている。
【００４６】
例えば４ｂａｒであって閾値に対応する圧力Ｐｌｉｍｉｔの下では、全体的な断面積Ｓは、例えば、固定された穴の通路断面積Ｓ３より大きい。圧力Ｐが減少するにつれて、遮断要素が完全に開くことに対応する最大値Ｓｍａｘに達するまで全体的な断面積が増加する、ということが分かる。この変形例によれば、迂回手段が開くことは、その上流の圧力に比例する、ということが理解されよう。当然、予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔに従って完全な開位置または完全な閉位置のみを仮定するために遮断要素が双安定であるという条件があるため、本発明は、この具体的な場合に限定されない。
【００４７】
冷却流体の圧力が予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔを超える時、遮断要素は迂回手段を閉じて、冷却流体は迂回手段３を介してのみ流れる。
【００４８】
図３は、上記に詳細に示された減圧装置１が組み込まれた本発明による回路１を図示している。以下では、第一に、動作モードにかかわらず（図３）この回路の構造を説明するための努力がなされ、第二に、動作モードの各々（図４乃至図８）に対して回路における冷却流体の循環により取られる、または、取られることが可能な経路が次に説明されよう。
【００４９】
以下で使用される「上流」および「下流」という用語は、考慮されている構成要素または部分における考慮されている流体の移動方向を参照する。
【００５０】
図４乃至図８において、回路１は、当該動作モードの間の冷却流体の循環を示している実線において、部分、センサ、または領域を有しており、矢印は、循環の方向を示している。破線により図示された回路１５の部分、センサ、または領域は、冷却流体の循環が無いことを示している。
【００５１】
回路１５は、あるいは空調ループまたはクーラント回路と呼ばれるが、その内側を冷却流体が流れる閉ループである。冷却流体は、Ｒ１３４ａの略語の下で知られているハイドロフルオロカーボンのような、亜臨界流体タイプ、または、ＨＦＯ１２３４ｙｆの表示により知られている、自動車の空調に対して長期的な解決策を提供することが可能な、温室効果に有害な作用をほとんど有しない冷却流体である。それは、また、たとえばＲ７４４の名称の下で知られている、二酸化炭素のような、超臨界流体であり得る。この場合、凝縮機はガス冷却機により置き換えられる。
【００５２】
そのような回路は、自動車の客室空間に存在するエアを調整する、すなわち、その温度および湿度を調節する、ことに役立つ。この温度調整は、車両の内側において符号１６で示されたエアの流れを運ぶことにより実装されている。この内部エアの流れ１６は、それが換気、加熱、および／または空調設備１７を通過する時に熱的に処理されており、この設備は、回路１５のいくつかの構成要素と、その機能が内部交換機を通るエアの循環を制御することである少なくとも１つのバルブ部材３５と、を収容している。この流れは、車両の客室空間において実行される温度調整のベクトルであるため、このエアの流れは、内部エアの流れと呼ばれる。
【００５３】
この内部エアの流れ１６は、たとえば、換気、加熱、および／または空調設備１７に固定的に結合されているファン３４により移動される。
【００５４】
冷却流体回路１５は、たとえば電気的であり、その圧縮機構がらせんタイプまたはピストンタイプであり、当該圧縮機のケーシングに一体化された電気モータにより駆動される、という圧縮機１８を有している。この圧縮機１８は、冷却流体を循環させながら、その圧力と温度とを同時に増加させる、という機能を有している。
【００５５】
圧縮機出口１８は、以下では内部交換機１９と呼ばれる熱交換器の入口に直接的に接続されている。これは、その機能がそれを通過する内部エアの流れ１６と内部交換機１９において循環する冷却流体との間での熱交換を実装することである、という熱交換器である。そのような交換機は、換気、加熱、および／または空調設備１７に取り付けられている。
【００５６】
この内部交換機１９は、具体的には、第１加熱モード、第２加熱モード、および除湿モードにおいて使用される、車両の客室空間を加熱するという機能に専念されている。
【００５７】
この内部交換機１９の出口は、分岐装置２１に接続された出口を有する減圧部材２０の入口に接続されている。そのような減圧部材２０は、有利には、その冷却流体用の通路断面積が固定されている校正された穴の形状である。あるいは、それは、また、恒温減圧機または電気的または電子的に制御される減圧機であり得る。
【００５８】
この減圧部材２０とすぐ並行に、回路１５は、その１つの入口が減圧部材２０の入口に接続されていながら出口が減圧部材２０の出口に接続されているという迂回バルブ２２を有している。そのような迂回バルブ２２は、たとえば、回路の動作モードに従って電気的に制御される二方弁の形状である。
【００５９】
分岐装置２１は、冷却流体に関して外部交換機２５と並行に取り付けられた導管２４を有する第２迂回アセンブリ２３の一部である。
【００６０】
この外部交換機２５は、通常、車両のフロントフェイスに取り付けられている。それは、本発明による回路を保持する車両の客室空間に対して、その内部を循環する冷却流体と外部エア２６との間での熱交換を実行することを意図されている。以下の説明において、この交換機は、外部交換機２５と呼ばれよう。
【００６１】
分岐装置２１は、したがって、減圧部材２０に直接的に接続されている入口と、導管２４と連通している第１の出口と、外部交換機２５の入口に接続されている第２の出口と、を有している。
【００６２】
この外部交換機２５は、第１接続位置２７において接続されている冷却流体用の出口を有しており、これは、また、導管２４と、回路１５の残りと、に接続されている。
【００６３】
この第１接続位置２７のすぐ下流において、冷却流体を分離するための分離装置２８が回路１５に取り付けられている。この分離装置２８は、より通常は、その機能が冷却流体が減圧装置１および回路１５の構成要素である蒸発機３１を迂回することを可能にすることである配管３０の存在により補完された第１迂回アセンブリ２９の一部である。
【００６４】
分離装置２８は、したがって、接続位置２７に接続されている入口と、減圧装置１および特にその導入チャンバに接続されている第１出口と、配管３０と連通して配置されている第２出口と、を有している。本発明による減圧装置の導入チャンバは、減圧手段と、迂回手段と、その内部を遮断要素が移動するシャフトと、に同時に電力を供給する、ということに注意されるべきである。
【００６５】
減圧装置の放出チャンバは、減圧手段および／または迂回手段を起源とする冷却流体を集める。この放出チャンバは、蒸発機３１の入口に接続されており、蒸発機３１は、冷却流体と車両の客室空間内に運ばれる内部エアの流れ１６との間の熱交換機である。この蒸発機３１は、内部エアの流れ１６の移動方向に関して内部交換器１９の上流において換気、加熱、および／または空調設備１７に取り付けられている、ということに注意されるべきである。
【００６６】
この蒸発機３１の出口は、第１迂回アセンブリ２９を構成する配管３０にも接続されている第２接続位置３２に接続されている。
【００６７】
この第２接続位置３２は、直接的に、もしくは、その機能が温度条件に従っておよび選択された動作モードに従って冷却流体の非循環部分を保存することであるという冷却流体保存装置３３により、圧縮機１８の入口に接続されている。
【００６８】
本発明による回路の構造を詳細に説明した後に、この回路が選択されたモードに従って動作される時のこの回路における冷却流体の循環がここで説明されよう。
【００６９】
図４は、回路１５が内部エアの流れ１６を冷却するためのモードにおいて使用される時の当該回路１５における冷却流体の循環を図示している。
【００７０】
冷却流体１４は、圧縮機により圧縮されて、内部交換機１９を通って循環する。冷却モードにおいて、内部エアの流れ１６と内部交換機１９内に存在する熱い冷却流体との間の熱交換は、エアの流れを遮断するためのバルブ部材３５の存在により妨げられる。このバルブ部材は、内部交換機１９のすぐ上流または下流に配置され得る。
【００７１】
冷却流体１４は、圧力損失を受けること無く、減圧部材２０を迂回して、迂回バルブ２２を介して通過する。分岐装置２１は、導管２４における冷却流体の循環を妨げ、結果的に、外部交換機２５を介する冷却流体１４の循環を強いる。冷却流体は、内部エアの流れ２６との熱交換により冷却されて、分離装置２８まで進み続ける。これは、配管３０における冷却流体の循環を遮断し、減圧装置１の方向におけるこの循環を可能にする。
【００７２】
この動作モードが使用される時、減圧装置の入口における冷却流体１４の圧力は、閾値Ｐｌｉｍｉｔより大きい。このように、迂回手段は、閉じられたままにされ、冷却流体１４は、減圧手段を通って流れ、減圧手段は、その圧力を減少させる。
【００７３】
これにより減圧される冷却流体は、冷却流体を冷却するために、冷却流体が内部エアの流れ１６と交換する蒸発機内に導入される。冷却流体は、新しいループを実行する前に、最終的に圧縮機１８に戻るために、冷却流体のための保存装置３３を通過することによりその経路を終端させる。
【００７４】
図５は、エネルギーが外部交換機２５を介して外部エアの流れ２６から引き出されるという第１加熱モードにおける回路１５の使用を示している。
【００７５】
構成要素の構造に関する情報について図３および図４の説明がここで参照されよう。冷却流体１４が回路１５内を図４に示された冷却モードのための循環の方向と同じ方向に流れる、ということに注意されるべきである。以下の説明は、図４と比較した差異に基づいている。
【００７６】
第１の差異は、換気、加熱、および／または空調設備１７の内側におけるバルブ部材３５の位置を含む。これは、バルブ部材３５が内部エアの流れ１６と内部交換機１９との間の熱交換を可能にする位置に配置されているからである。例として、バルブ部材３５は、内部交換機１９の前面における通路を開放する。
【００７７】
第２の差異は、減圧部材２０と迂回バルブ２２とを含む。冷却流体１４が減圧部材２０を必ず通過するように、このバルブは閉じられている。外部交換機２５が蒸発機として作用し、冷却流体が外部エアの流れを冷却するように、冷却流体１４はその位置において減圧される。
【００７８】
分離装置２８は、それが減圧装置１の方向における冷却流体の循環を妨げるとともに配管３０の方向におけるこの循環を可能にする位置に配置されている。したがって、この分離装置２８とこの導管３０とが第１迂回アセンブリ２９を形成しており、冷却流体１４はこれにより減圧装置１と蒸発機３１とを有する回路１５の部分を迂回する、ということが理解されよう。
【００７９】
図６は、内部エアの流れが有利には蒸発機を使用して乾燥される一方でそれが内部交換機１９を使用して加熱される、という除湿モードを図示している。
【００８０】
加熱機能の説明について図５が参照されよう。以下の説明は、差異に基づいており、同一の構成要素を実装するための手段に関する情報について図３乃至図５の説明が参照されよう。
【００８１】
この状況では、減圧装置１は、予め定められた閾値より低い圧力において冷却流体１４を受ける。遮断要素は、バネにより押され、これにより、迂回手段は開放される。冷却流体１４は、減圧装置１に取り付けられた減圧手段を迂回して、熱力学サイクルに対して大きな圧力減少を受けること無くそれを通過する。この目的のために、迂回手段が開である時の減圧装置の負荷損失は、１ｂａｒ±０．５ｂａｒに等しい。０．５ｂａｒの値が好ましい。
【００８２】
蒸発機３１は、内部エア１６の流れを冷却するとともに内部エア１６の流れを乾燥させて、除湿機能が実行されることを可能にする。
【００８３】
減圧装置１は、この動作モードにおいて特に有利である。これは、それが熱力学的な視点から透過的であるため、０℃に近い温度レベルで減圧部材２０の領域において冷却流体を減圧させることが可能だからであり、その温度レベルは、交換機または蒸発機３１が霜で覆われるリスク無しで、最大レベルのエネルギーが外部交換機２５の領域において得られることを可能にする。さらに、冷却流体１４の流量は、減圧装置１により制限されず、それは、減圧装置がこの除湿モードにおいて使用される時に回路の熱力学サイクルの性能効率を改善させることに寄与する。
【００８４】
図７は、復帰モードまたは回復モードとも呼ばれる、第２加熱モードにおける本発明による回路を示している。そのようなモードは、たとえば、外部エアの流れ２６の温度が外部交換機２５の使用を非効率的にする時、使用される。冷却流体の熱力学サイクルは、
車両の乗客空間を起源とする内部エアの流れ１６がそれを通って通過する蒸発機３１および内部交換機１９を排他的に使用することにより動作される。加熱モードは、したがって、以前に内部エアの流れ１６から熱を引き出した冷却流体の圧縮により作られる。空調ループの性能効率は、したがって、さらに改善される。さらに、電気加熱ラジエータ（不図示）が換気、加熱、および／または空調設備に一体化されている場合、当該電気加熱ラジエータは、エネルギー消費を制限する不活性動作状態にある。
【００８５】
図６に対する差異は、以下のとおりである。分岐装置２１は、導管２４における冷却流体１４の循環を可能にするとともに外部交換機２５における冷却流体の循環を妨げるように配置されている。この場合、冷却流体１４は外部交換機２５を迂回する。
【００８６】
この動作モードにおいて、冷却流体は、予め定められた閾値より低く下がらないループ内の流量を有する、ということが重要である。さらに、本発明は、蒸発機３１が最大可能圧力差の下で動作されることを可能にする。
【００８７】
第１減圧部材２０により減圧される冷却流体１４は、予め定められた圧力閾値Ｐｌｉｍｉｔより低い圧力において減圧装置１に入る。冷却流体は、減圧装置１の減圧手段を迂回し、それは、冷却流体の流量が制限されないことを可能にする。
【００８８】
図８は、外部交換機２５を除霜するための動作モードを図示している。これは、加熱モードが外部交換機上に霜を生成する状況の下で動作されるという状況である。除霜モードは、外部交換機を除霜するために予め定められた長さの時間に対して作動される。したがって、除霜モードは、外部交換機２５の霜による遮断のレベルに従って、第１加熱モードのすぐ後に作動される、ということに注意されるべきである。
【００８９】
このモードにおいて、冷却流体１４の流量を必ずしも制限しないということも有利である。迂回バルブ２２は、熱い冷却流体がその圧力を減少させること無く通過することを可能にするように、開である。分岐装置２１は、外部交換機に向かう冷却流体１４の通過を可能にする。
【００９０】
冷却流体１４は熱いため、外部交換機を通る冷却流体の経路は、外部交換機２５上に存在する霜の加速された溶融をもたらす。冷却流体は減圧されていないが、減圧装置１の入口、すなわち減圧手段の迂回手段の上流における冷却流体の圧力が、予め定められた閾値Ｐｌｉｍｉｔより小さい、ということがわかる。迂回手段は、回路１５における冷却流体の最大流量を可能にするために開く。熱力学サイクルの性能レベルは、したがって、改善され、外部交換機２５の除霜を実行するために必要とされる時間の減少とともに明らかになる。これは、第１加熱モードが再びより迅速に動作されることをそれが可能にし、それは、車両のユーザにより要求されるような乗客空間の温度状況が得られることを保証するため、有利である。
【００９１】
上記説明は、迂回手段２３および２９のうちのどちらかにおける冷却流体の循環を制御することが可能な分岐装置または分離装置を示している。これらの装置は、電気的に制御される三方弁の形状であるが、本発明は、また、２つの別個の二方弁の使用に関連する。
【００９２】
上記説明は、１つの構成要素の別の構成要素に対する位置を限定するために、「リンクされた」、「接続された」、「連通して」および「直接に」という用語を使用している。これらの用語は、考慮される第１構成要素が考慮される第二構成要素に隣接している、または、任意に、例えば特に柔軟性のまたは硬性の導管または管の形状である冷却流体を伝送するための手段を介して互いに排他的に接続されている、いう点において理解されなければならない。すなわち、考慮される第１構成要素は、回路内において動作している熱力学サイクルに対して非活性の手段によって、考慮される第２構成要素に接続されている。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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