(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の電気エネルギ貯蔵器（２）を温度調節する装置（１）であって、
（ａ）温度調節すべき前記自動車の前記電気エネルギ貯蔵器（２）と熱結合可能とされまたは熱結合されていて、少なくとも１つのペルチェ素子を有する、少なくとも１つの温度調節装置（３）と、
（ｂ）前記少なくとも１つの前記温度調節装置（３）と熱結合されていて、少なくとも１つの温度調節液を有する、少なくとも１つの温度調節液リザーバ（７）と、
（ｃ）前記温度調節装置（３）と前記電気エネルギ貯蔵器（２）との間に接続されていて、温度調節媒体によって貫流可能とされまたは貫流される、少なくとも１つの第１の熱交換器（４）と、
（ｄ）前記少なくとも１つの電気エネルギ貯蔵器（２）と、前記少なくとも１つの温度調節装置（３）と、前記少なくとも１つの第１の熱交換器（４）と、前記少なくとも１つの温度調節液リザーバ（７）とを収容するように構成されていて、外側へ向かって閉鎖可能または閉鎖された収容室（１５）を画成する、収容装置（１６）と、
を備え、
前記温度調節装置（３）が、前記少なくとも１つの第１の熱交換器（４）を介して、前記少なくとも１つの電気エネルギ貯蔵器（２）と熱結合され、
前記温度調節媒体を加熱するために必要な熱が前記温度調節装置（３）を介して前記収容室（１５）内に供給され、
前記温度調節液リザーバ（７）の前記温度調節液が、前記温度調節媒体を加熱する熱源として用いられるものとされ、
異なる温度を有する複数の温度調節されたゾーンが前記収容室（１５）によって形成され、
前記複数の温度調節されたゾーンが、少なくとも第１の温度調節ゾーン（ＴＺ１）と、第２の温度調節ゾーン（ＴＺ２）と、第３の温度調節ゾーン（ＴＺ３）とを含み、
（ｉ）前記第１の温度調節ゾーン（ＴＺ１）が、温度調節すべき前記エネルギ貯蔵器（２）の内部に形成され、
（ｉｉ）前記第２の温度調節ゾーン（ＴＺ２）が、前記収容装置（１６）の内部で温度調節すべき前記電気エネルギ貯蔵器（２）の外側を包囲する、前記収容室（１５）の領域によって形成され、かつ、
（ｉｉｉ）前記第３の温度調節ゾーン（ＴＺ３）が、前記温度調節装置（３）と前記温度調節液リザーバ（７）との間に形成される、前記温度調節液によって貫流される温度調節循環によって形成され、
（Ａ）前記装置（１）の加熱駆動において、前記温度調節媒体が、前記温度調節装置（３）によって、前記第１の温度調節ゾーン（ＴＺ１）内を最高の温度が支配するように加熱され、かつ、
（Ｂ）前記装置（１）の冷却駆動においては、前記温度調節媒体が、前記温度調節装置（３）によって、前記第１の温度調節ゾーン（ＴＺ１）内を最低の温度が支配するように冷却される
ことを特徴とする自動車の電気エネルギ貯蔵器を温度調節する装置。
【請求項２】
前記温度調節装置（３）が、前記温度調節液によって貫流可能又は貫流される前記温度調節循環を形成しながら、前記温度調節装置（３）と前記温度調節液リザーバ（７）の間に接続されている、少なくとも１つの他の熱交換器（８）を介して少なくとも１つの前記温度調節液リザーバ（７）と熱結合されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記温度調節媒体を前記温度調節装置（３）の後段に接続されている熱交換器（４）の熱交換表面に沿って移送するための少なくとも１つの第１の移送装置（６）を備えてい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】
前記熱交換器（８）を前記温度調節液リザーバ（７）と接続する前記温度調節循環を通して前記温度調節液を移送するための少なくとも他の移送装置（１０）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記温度調節液が、水または水と少なくとも１つの有機液、特にグリコールとからなる混合物であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの自動車の電気エネルギ貯蔵器（２）と、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の少なくとも１つの装置（１）とを有する、エネルギ貯蔵器配置。
【請求項７】
請求項６に記載の少なくとも１つのエネルギ貯蔵器配置を有する、自動車（１２）。
【請求項８】
少なくとも１つの前記温度調節液リザーバ（７）が、前記自動車の対象、特に少なくとも１つの自動車のステアリングホィール、シート、もしくはミラーの温度調節装置、を温度調節するための少なくとも１つの前記自動車の温度調節装置（１４）ならびに／または前記自動車の客室領域、特に少なくとも１つの自動車の空調設備及び／もしくは自動車（１２）のボディ（１１）、特に前記自動車（１２）の前記ボディ（１１）の少なくとも１つの露出している外側および／もしくは前記自動車の駆動アグリゲートを温度調節するための前記自動車の温度調節装置（１３）と熱結合されている、ことを特徴とする請求項７に記載の自動車。
【請求項９】
少なくとも１つの前記温度調節液リザーバ（７）と熱結合されている、前記自動車（１２）の前記ボディ（１１）の露出している外側に、または、露出している外側を有する前記自動車の構成部品内に、前記温度調節液リザーバ（７）と熱結合されている少なくとも１つの熱交換器が統合されている、ことを特徴とする請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記温度調節液リザーバ（７）と熱結合されている、前記自動車（１２）の前記ボディ（１１）の露出した外側が、前記自動車（１２）の床の裏面である、ことを特徴とする請求項８または９に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車側の電気エネルギ貯蔵器を温度調節する装置に関するものであって、装置は、少なくとも１つのペルチェ素子を備えた少なくとも１つの温度調節装置を有し、その温度調節装置が特定の、あるいは不特定の、温度調節すべき自動車側の電気エネルギ貯蔵器と熱的に結合可能であり、あるいは熱的に結合されている。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギ貯蔵器を温度調節する、すなわち加熱又は冷却する、この種の装置は、原則的に知られており、自動車技術の領域内で使用される。このような装置は、典型的に温度調節装置を有し、その温度調節装置がペルチェ素子の形式の熱電気変換器を有し、あるいはそれとして形成されている。
【０００３】
このような温度調節装置は、それぞれ駆動種類に応じてヒートシンク又は熱源と結合される。その場合に、自動車技術の領域内では、温度調節装置を取り巻く空気をヒートシンクもしくは熱源として使用するのが一般的である。
【０００４】
この考え方には、このような温度調節装置もしくはそれを含む装置の効率的な駆動もしくは潜在出力に関して改良の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、自動車側の電気エネルギ貯蔵器を温度調節するための改良された装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明に基づいて、少なくとも１つの温度調節装置が、さらに、少なくとも１つの温度調節液を有する少なくとも１つの温度調節液リザーバと熱的に結合されていることを特徴とする、冒頭で挙げた種類の装置によって解決される。
【０００７】
本発明に係る原理は、少なくとも１つの自動車側の、すなわち自動車のボディのある部分に間接的又は直接に取り付け可能又は取り付けられている、電気エネルギ貯蔵器を温度調節するための特別な装置に関する。
【０００８】
以下でエネルギ貯蔵器と略称する、電気エネルギ貯蔵器とは、エネルギ貯蔵器ハウジング内に収容されている、１つの電気エネルギ貯蔵セルもしくは複数の互いに電気的に接続された電気エネルギ貯蔵セルからなる配置である。したがって「エネルギ貯蔵器」という概念は、常に、エネルギ貯蔵器ハウジング内に収容されている、１つあるいは複数の、たとえばリチウム又はリチウム化合物に基づいて形成されたエネルギ貯蔵材料から形成されるエネルギ貯蔵セルからなる配置に関する。エネルギ貯蔵器ハウジングには、通常電気的な接続手段が形成されており、それを介してエネルギ貯蔵器を、たとえば電気的なジェネレータあるいは電気的な負荷のような、少なくとも１つの第三対象に電気的に接続することが可能である。
【０００９】
装置は、少なくとも１つの温度調節装置を有している。温度調節装置は、１つあるいは複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器と熱結合されている。１つ又は複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器との温度調節装置の熱結合は、温度調節装置と１つあるいは複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器との間の間接的又は直接の熱交換及びそれに伴って１つあるいは複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器の加熱又は冷却を可能にする。したがって「温度調節する」という概念は、加熱と同様に暖めることも意味している。関連する専門家達の間では、「温度調節する」という概念の変わりに「コンディショニング」の概念が使用される。
【００１０】
温度調節装置は、少なくとも１つのペルチェ素子を有し、もしくはそのものとして形成されている。ペルチェ素子というのは、一般的に、熱電気変換器であって、それは−ペルチェ効果に基づいて−、第１の熱交換面へ電流を印加した場合に冷却するように、かつ第２の熱交換面においては加熱するように形成され、もしくは整えられている。典型的に、このような、通常、直方形のペルチェ素子は、異なるようにドーピングされ、もしくは構成された半導体素子からなる配置であって、その半導体素子は通電された場合に、それぞれ与えられた初期温度に比較して異なる温度水準をとる。したがって電流強さと電流方向に従ってペルチェ素子の第１の熱交換面が所望に加熱され、かつペルチェ素子の第２の熱交換面が所望に冷却され、あるいはその逆が実現される。ペルチェ素子の熱交換面は、たとえばアルミニウム酸化物から形成されている。ペルチェ素子の半導体素子は、典型的にｐドーピング又はｎドーピングされている。具体的には、これは、たとえばビスマス−テルル化合物あるいはケイ素−ゲルマニウムである。
【００１１】
ペルチェ素子の駆動に必要な電気エネルギ（電流）は、たとえば、温度調節すべきエネルギ貯蔵器及び／又は他の自動車側の電気エネルギ貯蔵器を介して準備することができる。
【００１２】
本発明によれば、少なくとも１つの温度調節装置が、付加的に、少なくとも１つの温度調節液を有する、少なくとも１つの温度調節液リザーバと熱結合されている。特定又は不特定の温度調節液リザーバとの温度調節装置の付加的な熱結合が、温度調節装置と温度調節液リザーバとの間の間接的又は直接の熱交換を可能にする。
【００１３】
そのような温度調節液リザーバとの温度調節装置の熱結合は、温度調節装置の性能もしくは効率を著しく向上させる。その理由は、温度調節液リザーバ、すなわち特にその中に含まれる温度調節液（水又は水と少なくとも１つの有機液、特にグリコールとからなる混合物）を、ヒートシンク又は熱源として使用することができることによるものである。
【００１４】
このような温度調節液リザーバもしくは温度調節液を、温度調節装置に対応づけられたヒートシンクもしくは熱源として使用することは、特に従来技術から知られた、たとえば空気のようなガスを使用することに比較して、より高い熱質量流の実現を可能にする。温度調節装置の冷却駆動において、駆動に基づいて発生する排熱がより良好かつより迅速に運び去られ、それが上述した効率もしくは能率の向上をもたらす。同様に、温度調節装置の加熱駆動においては、熱が同様により迅速かつより良好に供給される。そこから、１つ又は複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器の全体として改良された温度調節可能性もしくは温度調節及びそれに伴って全体として改良された装置がもたらされる。
【００１５】
すでに述べたように、温度調節装置は、特定又は不特定の温度調節すべきエネルギ貯蔵器と間接的又は直接に熱結合することができる。好ましくは間接的な熱結合が設けられており、それによれば、温度調節装置は特定又は不特定のエネルギ貯蔵器と、温度調節装置とエネルギ貯蔵器の間に接続された、特にガス状の、温度調節媒体によって貫流可能又は貫流される少なくとも１つの第１の熱交換器を介して熱的に結合可能あるいは結合されている。
【００１６】
第１の熱交換器は、典型的に、少なくとも部分的に特定もしくは不特定の温度調節媒体によって貫流可能あるいは貫流される通路構造内に接続されており、それによってこの通路構造を通って流れる温度調節媒体がそれに応じて温度調節される。したがって第１の熱交換器によって、温度調節装置とその温度調節媒体との間の熱交換が可能である。通路構造は、温度調節すべきエネルギ貯蔵器に取り付けられ、もしくはその中へ、もしくはそれを通ってさらに延びるので、エネルギ貯蔵器とそれを貫流する温度調節媒体との間の充分な熱交換が可能である。エネルギ貯蔵器は、典型的に、エネルギ貯蔵器の中へ供給すべき温度調節媒体を供給するための供給手段と、典型的にエネルギ貯蔵器を貫流した後にそこから排出すべき温度調節媒体を搬出するための搬出手段とを有している。
【００１７】
温度調節媒体は、原則的に、ガスもしくはガス混合物あるいは液体もしくは液体混合物とすることができる。ガス、すなわちたとえば空気、の使用は、安全技術的な視点に関して優先される。というのは、特に電気的に導通する液体、たとえば水に比較して、エネルギ貯蔵器内部の電気的短絡及びそれに伴って場合によっては生じるエネルギ貯蔵器の損傷の危険が減少されるからである。
【００１８】
特定又は不特定の温度調節媒体を移送するために、少なくとも１つの温度調節装置側の熱交換表面に沿って、あるいは温度調節装置の後段に接続されている熱交換器の熱交換表面に沿って、特定又は不特定の温度調節媒体を移送するための少なくとも１つの移送装置を設けることができる。それぞれ温度調節媒体が液体であるかガスであるかに従って、第１の移送装置は、たとえば回転遠心ポンプのような、少なくとも１つのポンプ装置あるいは、たとえはベンチレータのような、少なくとも１つの吸引及び／又は送風装置を有することができ、もしくはそれとして形成することができる。
【００１９】
同様にすでに述べたように、温度調節装置は付加的に、間接的又は直接に少なくとも１つの温度調節液リザーバと熱結合することができる。好ましくはここでも、間接的な熱結合が設けられており、それによれば温度調節装置は、温度調節装置と温度調節液リザーバの間に接続された少なくとも１つの他の熱交換器を介して温度調節液リザーバと熱結合されている。したがって他の熱交換器によって、温度調節装置と温度調節液リザーバもしくは温度調節液との間の熱交換が可能である。
【００２０】
その場合に、少なくとも１つの他の熱交換器が、温度調節液によって貫流可能又は貫流される温度調節循環を形成しながら、温度調節液リザーバと接続されることが、考えられる。したがって他の熱交換器と温度調節液リザーバの間に導管構造が形成されており、その内部において温度調節液が温度調節液リザーバから他の熱交換器内へ、そしてその逆に流れ、もしくは循環することができる。したがって導管構造は、特に温度調節液リザーバから他の熱交換器内への供給導管と、他の熱交換器から温度調節液リザーバ内への供給導管とを有している。
【００２１】
温度調節液をこのような温度調節循環を通して移送するために、好ましくは、熱交換器を温度調節液リザーバと接続する特定又は不特定の温度調節循環を通して温度調節液を移送するための他の移送装置が存在している。この種の移送装置は、たとえば回転遠心ポンプのような、少なくとも１つのポンプ装置を有することができ、あるいはそれとして形成することができる。移送装置は、温度調節液リザーバ内に統合することができる。
【００２２】
本発明は、さらに、少なくとも１つの自動車側のエネルギ貯蔵器と、それを温度調節するための少なくとも１つの本発明に係る装置とを有する、エネルギ貯蔵器配置に関する。したがって本発明に係る装置に関連した、かつそれに関して説明した変形例に関連したすべての説明が、本発明に係るエネルギ貯蔵器配置にも同様に該当する。
【００２３】
エネルギ貯蔵器配置は、少なくとも１つの電気エネルギ貯蔵器と装置を収容するための、外側へ向かって閉鎖可能又は閉鎖された収容室を備えた収容装置を有することができる。このようなハウジング側の収容装置を介して、もしくは、その内部に特に１つ又は複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器と装置、すなわち特にエネルギ貯蔵器に付属する温度調節装置を配置することができる、このような収容装置内に、１つ又は複数のエネルギ貯蔵器の外側を包囲する他の温度調節循環が実現される。
【００２４】
特にこのような収容装置によって、４つの異なる温度調節ゾーンの形成が可能であって、それらについては、以下で、装置もしくは装置に付属する１つ又は複数の温度調節装置によって実現可能もしくは実現される加熱駆動又は冷却駆動の可能性の例に関連して、詳細に説明する。
【００２５】
その場合に第１の温度調節ゾーンは、１つ又は複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器の内部に形成されている。第２の温度調節ゾーンは、収容装置の内部で１つ又は複数の温度調節すべきエネルギ貯蔵器の外側を包囲する、収容室の領域によって形成されている。第３の温度調節ゾーンは、温度調節装置と温度調節液リザーバの間に形成される、温度調節液によって貫流される特定又は不特定の温度調節循環によって形成されている。第４の温度調節ゾーンは、収容装置の外側を包囲する領域、すなわち収容装置の外部の環境によって形成されている。以下で説明するように、温度調節ゾーンは典型的に、そのそれぞれの温度もしくは熱容量において異なっている。
【００２６】
装置の加熱駆動において、温度調節媒体は温度調節装置によって、第１の温度調節ゾーン内を最高の温度が支配するように、加熱される。したがって第１の温度調節ゾーンの温度は、残りの温度調節ゾーンの温度の上にある。したがって第１の温度調節ゾーン内では、エネルギ貯蔵器の加熱もしくは暖めが行われる。エネルギ貯蔵器から収容装置側の収容室内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、エネルギ貯蔵器の加熱もしくは暖めによってエネルギ貯蔵器への流入温度よりも低い。
【００２７】
しかしながらエネルギ貯蔵器から収容室内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、典型的に、収容室内に存在する媒体、すなわち典型的に空気、の温度よりも高いので、第２の温度調節ゾーンが暖まる。このようにしてエネルギ貯蔵器の外側面の付加的な加熱及びそれに伴って外部加熱が実現され、それが、極めて効率的な加熱駆動をもたらす。したがって収容室内に存在する媒体は、同様に温度調節媒体として用いることができる。
【００２８】
第３の温度調節ゾーン内では、エネルギ貯蔵器内へ、そしてそれに伴って第１の温度調節ゾーン内へ流入する前に温度調節媒体を加熱するために必要な熱が、温度調節装置を介して準備される。その場合に温度調節媒体のできるだけ迅速かつ効率的な加熱を支援するために、温度調節液リザーバもしくは温度調節液を熱源として用いることができる。その場合に温度調節液リザーバもしくは温度調節液は、熱を取り出すことによって冷却される。したがって温度調節液リザーバもしくは温度調節液の温度もしくは熱容量が低下する。しかし、温度調節液リザーバもしくは温度調節液に、自動車側に存在する、熱を放出する、もしくは熱を発生させる構成部品もしくは装置を介して熱を供給することができる。
【００２９】
このような自動車側に存在する、熱を放出する、もしくは熱を発生させる構成部品もしくは装置は、たとえば、特に自動車側のステアリングホィール、シート、もしくはミラーの温度調節装置の形式の、自動車側の対象を温度調節するための自動車側の温度調節装置であり、かつ／又はたとえば自動車側の空調設備及び／もしくは自動車側の駆動アグリゲート、すなわちたとえば電気モータ及び／もしくは内燃機関などの形式の、自動車側の客室領域を温度調節するための温度調節装置とすることができる。
【００３０】
したがってこれに関連して、温度調節液リザーバが、熱を放出する、もしくは熱を発生させる装置もしくは構成部品と熱結合されることが考えられる。熱結合は、１つ又は複数のそれぞれの熱を放出するもしくは発生させる装置もしくは構成部品と温度調節液リザーバとの間の熱を案内する構造によって行うことができる。このような熱的に伝導する構造は、好ましくは、たとえばアルミニウム、銅などのような、熱伝導率のよい材料から形成されている。この目的のために、この構造が自動車のボディ内に所望に挿入され、もしくは統合され、あるいは初めからボディ側に存在していることも、可能である。同じ目的をもって、温度調節液リザーバと熱結合されている熱交換器を自動車のボディ内へ挿入し、統合し、あるいはボディに熱結合で取り付けることもできる。
【００３１】
それに対して装置の冷却駆動においては、温度調節媒体は温度調節装置によって、第１の温度調節ゾーン内を最低の温度が支配するように、冷却される。したがって第１の温度調節ゾーンの温度は、残りの温度調節ゾーンの温度の下にある。したがって第１の温度調節ゾーン内では、エネルギ貯蔵器の冷却が行われる。エネルギ貯蔵器から収容装置側の収容室内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、エネルギ貯蔵器の冷却によって、エネルギ貯蔵器への流入温度よりも高い。
【００３２】
それにもかかわらず、エネルギ貯蔵器から収容室内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、典型的に、収容室内に存在する媒体、すなわち典型的に空気、の温度よりも低いので、第２の温度調節ゾーンも冷却される。このようにして、エネルギ貯蔵器の外側面の付加的な冷却及びそれに伴って外側冷却が実現され、それが、極めて効率的な冷却駆動をもたらす。
【００３３】
第３の温度調節ゾーン内では、エネルギ貯蔵器内へ、そしてそれに伴って第１の温度調節ゾーン内へ流入する前に温度調節媒体を冷却するために必要な熱が、温度調節装置を介して温度調節媒体から引き出される。その場合に温度調節媒体のできるだけ迅速かつ効率的な冷却を支援するために、温度調節液リザーバもしくは温度調節液をヒートシンクとして用いることができる。その場合に温度調節液リザーバもしくは温度調節液は、温度調節装置の排熱によって加熱される。したがって温度調節液リザーバの温度もしくは熱容量が上昇する。しかし、温度調節液リザーバから、自動車側に存在する、熱を吸収する、もしくは熱を必要とする構成部品もしくは装置を介して熱を取り出すことができる。
【００３４】
このような自動車側に存在する、熱を吸収する、もしくは熱を必要とする構成部品もしくは装置は、原則的に、加熱駆動の枠内で使用可能な、自動車側に存在する、熱を放出し、もしくは熱を発生させる装置もしくは構成部品に関連して挙げられたような、装置もしくは構成部品とすることができる。
【００３５】
ここにおいても同様に、温度調節液リザーバもしくは温度調節液が、熱を吸収する、もしくは熱を必要とする装置もしくは構成部品と熱的に結合されることが可能であって、その場合にここでも、加熱駆動の枠内で使用可能な自動車側に存在する、熱を放出し、もしくは熱を発生させる装置もしくは構成部品に関連して行った説明を参照することができる。
【００３６】
本発明は、さらに、少なくとも１つの本発明に係るエネルギ貯蔵器配置を有する自動車に関する。したがって本発明に係るエネルギ貯蔵器配置及びそれに関して説明された変形例に関連したすべての説明と、したがって本発明に係る装置及びそれに関して説明された変形例に関連するすべての説明も、同様に本発明に係る自動車に該当する。
【００３７】
したがって装置側及びそれに伴ってエネルギ貯蔵器配置側の少なくとも１つの温度調節液リザーバは、好ましくは、自動車側の対象、特に少なくとも１つの自動車側のステアリングホィール、シート、もしくはミラーの温度調節装置、を温度調節するための少なくとも１つの自動車側の温度調節装置ならびに／又は自動車側の客室領域、特に自動車側の空調設備、及び／又は自動車のボディ、特に自動車のボディの少なくとも１つの露出している外側面及び／又は、たとえば電気モータ及び／もしくは内燃機関のような、自動車側の駆動アグリゲートを温度調節するための自動車側の温度調節装置と、熱結合されている。
【００３８】
一般に、このような自動車側の外側面は、自動車が走行する場合に走行風にさらされる外側面である。走行風を介して自動車のボディから熱が取り出され、それは特に、上で説明した装置の冷却駆動に関して効果的である。したがって少なくとも１つの温度調節液リザーバと熱結合されている、自動車のボディの露出した外側面は、たとえば自動車の床の裏面である。
【００３９】
温度調節液リザーバもしくは温度調節液と自動車のボディ、すなわち特に自動車のボディの少なくとも１つの露出した外側面との間の効率的かつ迅速な熱交換に関して、少なくとも１つの温度調節液リザーバと熱結合された、自動車のボディの露出している外側面内に、あるいはそれを有する自動車側の構成部品内に、温度調節液リザーバと熱結合された少なくとも１つの熱交換器が統合されていると、効果的である。
【００４０】
本発明の他の利点、特徴及び詳細が、以下で説明する実施例から、かつ図面によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に基づく装置を原理的に示す図である。
【図２】本発明の実施例に基づく装置を原理的に示す他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の実施例に基づく自動車側の、すなわち自動車側に組み込まれた、電気エネルギ貯蔵器２を温度調節するための装置１を原理的に示している。エネルギ貯蔵器２は、たとえば複数の電気的に互いに接続された、リチウムベースの、かつ共通のエネルギ貯蔵器ハウジング（図示せず）に収容されたエネルギセル（図示せず）を有するリチウムエネルギ貯蔵器である。エネルギ貯蔵器２は、一般に、自動車側の電気的負荷に給電するために用いられ、したがって自動車側の電気系統（図示せず）に接続されている。
【００４３】
装置１は、少なくとも１つのペルチェ素子（図示せず）を備えた温度調節装置３を有している。温度調節装置３は、温度調節すべきエネルギ貯蔵器２と熱的に結合されている。したがってエネルギ貯蔵器２は温度調節装置３によって加熱し、あるいは冷却することができる。ペルチェ素子を駆動するために必要とされる、ペルチェ素子の給電は、温度調節すべきエネルギ貯蔵器２を介して行われる。
【００４４】
温度調節装置３とエネルギ貯蔵器２の間の熱結合は、両者の間に接続されている熱交換器４を介して実現されている。その場合に熱交換器４は、たとえば空気のような、温度調節媒体によって貫流可能な少なくとも１つの流れ通路を画成する、矢印によって示唆される通路構造５内へ接続されている。
【００４５】
通路構造５の前段には、送風機装置の形式の第１の移送装置６が接続されており、その移送装置によって温度調節媒体は通路構造５を通り、通路構造５内へ張り出す、熱交換器４の熱交換表面に沿って、そしてさらにエネルギ貯蔵器２内へ移送することができる。典型的に、唯一の移送装置６が設けられており、それが、装置１の駆動における騒音発生を比較的小さいものとする。
【００４６】
装置１は、さらに、たとえば水のような、温度調節液を有する、たとえば単純な液体容器もしくは液体タンクの形式の、温度調節液リザーバ７を有している。見てわかるように、温度調節装置３は、温度調節液リザーバ７とも熱結合されている。温度調節装置３と温度調節液リザーバ７の間の熱結合は、それらの間に接続されている、他の熱交換器８を介して実現されている。
【００４７】
見てわかるように、他の熱交換器８は、温度調節液によって貫流される温度調節循環を形成しながら、温度調節液リザーバ７と接続されている。そのために、他の熱交換器８と温度調節液リザーバの間に導管構造９が形成されており、その内部で温度調節液が温度調節液リザーバ７から他の熱交換器８内へ、そしてその逆に、循環するように流れ、もしくは循環することができる。導管構造９は、温度調節液リザーバ７から他の熱交換器８内への供給導管９ａと、他の熱交換器８から温度調節液リザーバ７内への供給導管９ｂを有している。供給導管９ａ、９ｂは、ここでも矢印によって表されている。
【００４８】
温度調節液リザーバ７内へ、ポンピング装置の形式の移送装置１０が統合されており、そのポンピング装置が導管構造９を通る、もしくは温度調節液リザーバ７と他の熱交換器８との間の、温度調節液の移送に用いられる。もちろん前記の他の移送装置、あるいはさらに他の移送装置１０を、たとえば導管構造９内へ接続することもできる。
【００４９】
温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液は、温度調節装置３に対応づけられたヒートシンクもしくは熱源として用いられ、かつ全体として温度調節装置３もしくは装置１の性能もしくは効率の著しい向上をもたらす。したがってエネルギ貯蔵器２は、極めて効率的に温度調節することができ、すなわち加熱あるいは冷却することができる。
【００５０】
温度調節液リザーバ７は、さらに、自動車１２のボディ１１、あるいは自動車１２のボディ１１に配置された構成部品もしくは自動車１２のボディ１１に配置されている装置、たとえば自動車側の客室領域を温度調節するための温度調節装置１３、すなわち特に自動車側の空調設備、あるいは、たとえば自動車側のステアリングホィール、シート、又はミラーの温度調節装置のような自動車側の対象を温度調節するための温度調節装置１４のような装置と熱結合されている。
【００５１】
温度調節装置１３、１４を介して熱が温度調節液リザーバ７内へ、そしてそれに伴って温度調節液内へ投入され、それは、装置１の特に効率的な加熱駆動のために効果的であり得る。同様に、温度調節装置１３、１４を介して熱が温度調節液リザーバ７から、そしてそれに伴って温度調節液から取り出され、それは、装置１の特に効果的な冷却駆動のために効果的であり得る。
【００５２】
温度調節液リザーバ７は、さらに、たとえば床の裏面のような、自動車１２のボディ１１の露出している外側面と熱結合されている。このようにして、自動車１２が走行する場合に生じる走行風を介して、同様に熱が温度調節液リザーバ７から取り出される。
【００５３】
少なくとも１つの温度調節液リザーバ７と熱結合されている、自動車１２のボディ１１の露出した外側面内に、さらに、温度調節液リザーバ７と熱結合されている少なくとも１つの他の熱交換器（図示せず）を統合することができる。
【００５４】
図２は、本発明の他の実施例に基づく、自動車側の電気エネルギ貯蔵器２を温度調節する装置１の原理を示している。
【００５５】
図１に示す実施例とは異なり、図１においては詳しく示されていないが存在する、エネルギ貯蔵器２と装置１からなるエネルギ貯蔵器配置が、ここでは、収容室１５を画成する、閉鎖された、すなわち外側へ向かって密閉された収容装置１６を有しており、その収容装置内に装置１もエネルギ貯蔵器２も収容されている。収容装置１６は、槽状の形態を有することができる。
【００５６】
このようにして装置１の駆動中に、４つの異なるように温度調節された、すなわち４つの異なる温度とそれに伴って異なる熱容量を有する、温度調節ゾーンＴＺ１、ＴＺ２、ＴＺ３、ＴＺ４が形成される。その場合に温度調節媒体は、特に温度調節ゾーンＴＺ１とＴＺ２を通って流れる。温度調節媒体の流れが、矢印で示されている。
【００５７】
第１の温度調節ゾーンＴＺ１は、温度調節すべきエネルギ貯蔵器２の内部に形成されている。第２の温度調節ゾーンＴＺ２は、収容装置１６の内部で温度調節すべきエネルギ貯蔵器２の外側を包囲する、収容室１５の領域によって形成されている。第３の温度調節ゾーンＴＺ３は、温度調節装置３と温度調節液リザーバ７の間に形成される、温度調節液によって貫流される温度調節循環によって形成されている。第４の温度調節ゾーンＴＺ４は、収容装置１６の外側を包囲する領域、すなわち収容装置１６の外部の環境によって形成されている。
【００５８】
装置１の加熱駆動において、温度調節媒体は温度調節装置３によって、第１の温度調節ゾーンＴＺ１内を最高の温度が支配するように加熱される。したがって第１の温度調節ゾーンＴＺ１の温度は、残りの温度調節ゾーンＴＺ２、ＴＺ３、ＴＺ４の温度より高い。したがって第１の温度調節ゾーンＴＺ１内では、エネルギ貯蔵器２の加熱もしくは暖めが行われる。エネルギ貯蔵器２から収容室１５内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、エネルギ貯蔵器２の加熱もしくは暖めとそれに伴ってエネルギ貯蔵器２への熱の放出によって、エネルギ貯蔵器２内への流入温度よりも低い。
【００５９】
それにもかかわらず、エネルギ貯蔵器２から収容室１５内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、典型的に、収容室１５内に存在する媒体（典型的にこれも空気である）の温度より高いので、第２の温度調節ゾーンＴＺ２も同様に加熱される。このようにしてエネルギ貯蔵器２もしくはエネルギ貯蔵器ハウジングの外側の付加的な加熱及びそれに伴って装置１の極めて効率的な加熱駆動が実現されている。
【００６０】
第３の温度調節ゾーンＴＺ３内では、エネルギ貯蔵器２とそれに伴って第１の温度調節ゾーンＴＺ１内へ流入する前に温度調節媒体を加熱するために必要な熱が、温度調節装置３を介して供給される。温度調節媒体のできるだけ迅速かつ効果的な加熱を支援するために、温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液が熱源として用いられる。その場合に温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液は、熱の取り出しによって冷却される。したがって温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液の温度もしくは熱容量が低下する。しかし温度調節液リザーバ７には、上述したように、自動車側に存在する、熱を放出する、もしくは熱を発生させる構成部品もしくは装置を介して熱を供給することができる。自動車側に存在する、熱を放出する、もしくは熱を発生させる装置は、たとえば、自動車側の客室領域を温度調節するための自動車側の温度調節装置１３とすることができる。
【００６１】
装置１の冷却駆動においては、温度調節媒体が温度調節装置３によって、第１の温度調節ゾーンＴＺ１内を最低の温度が支配するように、冷却される。したがって第１の温度調節ゾーンＴＺ１の温度は、残りの温度調節ゾーンＴＺ２、ＴＺ３、ＴＺ４の温度よりも低い。したがって第１の温度調節ゾーンＴＺ１内では、エネルギ貯蔵器２の冷却が行われる。エネルギ貯蔵器２から収容室１５内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、エネルギ貯蔵器２の冷却とそれに伴ってエネルギ貯蔵器２からの熱の吸収とによって、エネルギ貯蔵器２内への流入温度よりも高い。
【００６２】
それにもかかわらず、エネルギ貯蔵器２から収容室１５内へ流出する温度調節媒体の流出温度は、典型的に、収容室１５内に存在する媒体の温度より低いので、第２の温度調節ゾーンＴＺ２も冷却される。このようにしてエネルギ貯蔵器２もしくはエネルギ貯蔵器ハウジングの外側の付加的な冷却及び装置１の極めて効率的な冷却駆動が実現されている。
【００６３】
第３の温度調節ゾーンＴＺ３内では、エネルギ貯蔵器２内へ、そしてそれに伴って第１の温度調節ゾーンＴＺ１内へ流入する前に温度調節媒体を冷却するために必要な熱が、温度調節装置３を介して温度調節媒体から引き出される。その場合に、温度調節媒体のできるだけ迅速かつ効率的な冷却を支援するために、温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液がヒートシンクとして用いられる。その場合に温度調節液リザーバ７もしくは温度調節液は、温度調節装置３の排熱によって加熱される。したがって温度調節液リザーバ７の温度もしくは熱容量が上昇する。しかし温度調節液リザーバ７からは、自動車側に存在する熱を吸収する、もしくは熱を必要とする構成部品もしくは装置を介して熱を取り出すことができる。このような自動車側に存在する熱を吸収する、もしくは熱を必要とする装置は、たとえば、ここでも自動車側の客室領域を温度調節するための自動車側の温度調節装置１３とすることができる。
【図１】
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【図２】
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