(57)【要約】【課題】  空調設備、特に車両空調設備を、潜在冷熱貯蔵器によって特に経済的に駆動することのできる方法を提供する。【解決手段】  蒸発器（１）によって冷却可能な潜在冷熱貯蔵器（３）を有する空調設備（特に車両空調設備）において蒸発温度を制御する方法である。蒸発器（１）内の冷媒の蒸発温度が、必要に応じて、最低温度（Ｔｍｉｎ）と潜在媒体の相転移温度の下にある最高温度（Ｔｍａｘ）の間で調節される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器（１）によって冷却可能な潜在冷熱貯蔵器（３）を有する、空調設備、特に車両空調設備において蒸発温度を制御する方法であって、蒸発器（１）内の冷媒の蒸発温度が、必要に応じて、最低温度（Ｔｍｉｎ）と潜在媒体の相転移温度の下にある最高温度（Ｔｍａｘ）の間で調節される方法。
【請求項２】
潜在冷熱貯蔵器（３）が、潜在媒体としてデカノールを有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
潜在冷熱貯蔵器（３）が、潜在媒体としてテトラデカンを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法によって駆動するための車両空調設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備、特に車両空調設備の蒸発温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両空調設備における蒸発器温度を制御する方法は、たとえば特許文献１から知られている。蒸発器温度は、不必要なエネルギ消費を回避するために、快適性の視点も安全の視点も考慮した温度に調節される。その場合に空気湿度も、必要な冷却能力も考慮される。
【０００３】
自動車空調設備のための、他の、外部露点に依存する蒸発器温度制御が、たとえば特許文献２から知られている。その場合に蒸発器温度は、空気温度と露点温度の間の差に依存する。
【０００４】
しかし、上述した方法は、冷熱貯蔵器が設けられておらず、従ってそれぞれの空調設備は車両停止状態において、かつそれに伴って空調設備のコンプレッサの停止状態においては、利用できない、という欠点を有している。
【０００５】
冷熱貯蔵器を有する車両空調設備は、たとえば特許文献３から知られている。その場合に冷媒蒸発器、たとえばフラット管蒸発器は、冷熱貯蔵媒体を充填された幾つかの貯蔵器を有している。冷熱貯蔵媒体として、デカノールとテトラデカンが知られている。冷熱貯蔵媒体は、蒸発器が駆動される場合に、冷熱貯蔵媒体の溶融温度の下の温度に冷却される。このようにして、潜在貯蔵器が与えられ、その潜在貯蔵器は車両および冷却循環の一時的な停止状態において、冷房の一時的な維持を可能にする。
【特許文献１】ドイツ特許公報ＤＥ１９９２００９３Ｃ１
【特許文献２】ドイツ特許公報ＤＥ１９７２８５７８Ｃ２
【特許文献３】ドイツ公開公報ＤＥ１０１５６９４４Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、空調設備、特に車両空調設備を、潜在冷熱貯蔵器によって特に経済的に駆動することのできる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有する方法（すなわち蒸発器によって冷却可能な潜在冷熱貯蔵器を有する、空調設備、特に車両空調設備において蒸発温度を制御する方法であって、その場合に蒸発器内の冷媒の蒸発温度が必要に応じて、最低温度と潜在媒体の相転移温度の下にある最高温度の間で調節される、前記方法）によって解決される。
【発明の実施の形態】
【０００８】
潜在冷熱貯蔵器を有する空調設備において、蒸発温度制御の可能性が設けられている。その場合に空調設備の冷媒の蒸発温度は、需要に応じて最低温度と、潜在媒体の相転移温度の下にある最高温度との間で変化される。その場合に最低温度は、好ましくは、蒸発器の凍結が排除されるように、選択されている。潜在冷熱貯蔵器内に含まれる潜在媒体の融点は、好ましくは０℃よりも幾分上である。潜在媒体として特に適しているのは、デカノール（融点７℃）とテトラデカン（融点６℃）および、これらの物質の少なくとも１つを含む、混合物質である。蒸発器の最高温度は、好ましくは、潜在媒体の融点の少し下の温度に調節されている。従って蒸発温度は、常に、潜在媒体の完全な利用可能性が保証されていると共に、蒸発器凍結も回避される領域内にある。
【０００９】
本方法は、特に、いわゆるアイドル−ストップ駆動モードを使用する車両の空調設備に適している。その場合に車両エンジンは短時間の車両停止状態において、たとえば信号機で止まった場合に、自動的にオフにされる。従って空調設備のコンプレッサも停止される。潜在媒体の融点は、一方では、できるだけ広い範囲において、ＥＴＣ（Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）とも称される蒸発器温度制御によって蒸発器を駆動することができるだけの十分な高さを有するべきである。他方で、潜在媒体の融点は、冷却循環の停止状態において時間的に制限されてまだ十分な冷却作用を可能にするのに、十分に低くあるべきである。これらの競合する条件を、上述した冷熱貯蔵媒体デカノールとテトラデカンは特に高い程度において考慮している。
【００１０】
本発明の利点は、特に、潜在媒体の融点によって上方を制限された、制御される蒸発温度により自動車空調設備の蒸発器を駆動することによって、空調設備の特に経済的な駆動も、冷却循環が停止している場合に一時的に冷却駆動を維持することも可能になることにある。
【実施例】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
互いに相当する部分ないしパラメータは、すべての図において等しい参照符号を有している。
【００１３】
図１ａと図１ｂは、本発明に基づく方法を実施するのに適した、貯蔵器蒸発器として形成された蒸発器１を、斜視図と一部は分解斜視図で示している。この種の貯蔵器蒸発器の原則的な構造は、ＤＥ１０１５６９４４Ａ１から知られている。蒸発器１は、詳しく図示されていない車両空調設備の一部として、幾つかのフラット管２、冷熱貯蔵器３および波形フィン４を有しており、これらは、冷却すべき空気が波形フィン４を通って蒸発器１を貫流することができるように、上述した順序で互いに接している。その場合にフラット管２は、蒸発する冷媒、たとえばＲ１３４ａによって貫流される。それぞれフラット管２に結合されている冷熱貯蔵器３は、潜在冷熱貯蔵器として形成されており、熱貯蔵媒体としての潜在媒体、たとえばデカノールまたはテトラデカンを充填されている。上述した潜在媒体は、凍結する場合に体積増大が行われない、という利点を有している。図１ａと図１ｂに示す実施例において設けられているフラットな潜熱貯蔵器３の代わりに、たとえば蒸発器１の管２の間に配置されている、特に挟持されているカプセルの形式の、潜在媒体を充填された他の任意の冷熱貯蔵器を設けることもできる。
【００１４】
貯蔵器蒸発器１内の蒸発温度は、潜在媒体が常に凍結しており、従って、冷却循環の一時的な停止状態において、特にアイドルストップ駆動において、その溶融エンタルピーが利用可能であるように、制御される。同時に、蒸発温度は、蒸発器凍結を防止するために、下方へ向かって０℃をわずかに上回る値に制限されている。蒸発温度制御と空調設備の出力適合のために、たとえばＤＥ１９９２００９３Ｃ１で提案されている、それ自体知られた方法で、作業体積を変化させることのできるコンプレッサが使用される。
【００１５】
図２ａと図２ｂは、蒸発器１を貫流する空気を冷却し、かつ少なくとも部分的に再加熱するための種々の方法を示している。その場合に蒸発器を矢印で示す流れ方向５に貫流する空気は、車両室内の３つの換気室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の温度調節のために設けられている。図２ａに示す実施例においては、蒸発器１を貫流する全部の空気が発熱体６ａへ案内され、その発熱体の発熱出力は、弁７によって調節可能である。弁７は、発熱体６ａを通る液体流、特に水流を制御する。この液体側または水側の制御によって、車両室内へ流入する空気の温度が、車両空調に適した目標値に調節される。
【００１６】
図２ｂに示す実施例においては、蒸発器１の後段に発熱体６ｂが接続されており、その発熱出力は制御できない。空気流出温度の制御は、この場合においては、混合フラップ８を用いて行われ、その混合フラップは蒸発器１と発熱体６ｂの間に配置されて、蒸発器１を貫流する空気の任意の部分流を加熱することができる。空調設備は、この場合においては、空気側で制御される。
【００１７】
図３は、自動車空調設備内で温度制御する種々の方法をグラフで示している。さらに、車両のシルエットが象徴的に示されている。このシルエットの下方において、車両内へ流入する空気の温度プロフィールが示されている。その場合に空気温度Ｔは、第１の従来の駆動方法Ｖ１、第２の従来の駆動方法Ｖ２および本発明に基づく駆動方法Ｖ３について、流れ区間ｓに依存する。すべての方法Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３において、周囲温度は２４℃、車両の室内温度は２０℃、そして空調設備からの空気流出温度は１２℃である。外部空間から車両の室内へ案内される空気は、図２ａと図２ｂに概略的に示すように、まず蒸発器１を貫流し、次に発熱体６を貫流する。
【００１８】
第１の従来の方法Ｖ１においては、蒸発温度は制御できない。蒸発器１は、常に最大の出力で駆動される。その場合に蒸発器１を貫流する空気は、約０℃に冷却される。次に、空気は発熱体６内で再び１２℃に加熱される。この第１の方法は、不必要に高いエネルギ消費をもたらす。
【００１９】
第２の従来の方法Ｖ２、いわゆるＥＴＣ方法においては、蒸発温度は約０℃と約１２℃の間で制御可能である。図示の例においては、空気は蒸発器１内で１２℃にしか冷却されない。蒸発器１の後段に接続されている発熱体１は、この場合には機能しない。この第２の方法Ｖ２は、比較的低いエネルギ消費を特徴としている。しかし、第２の方法Ｖ２によっては、すべての条件の元で潜在媒体、たとえばデカノールまたはテトラデカンを凍結させることはできない。従って第２の方法は、アイドル−ストップ駆動モードを有する車両には適していない。
【００２０】
第３の、本発明に基づく方法によれば、蒸発温度を制御することのできる温度領域は、約０℃に固定された最低温度Ｔｍｉｎと６℃に調節された最高温度Ｔｍａｘの間のインターバルに制限されている。図示の実施例においては、蒸発器１はそれを貫流する空気を６℃に冷却するので、潜在冷熱貯蔵器３内の潜在媒体はまだ凍結する。蒸発器１内に統合されている潜在冷熱貯蔵器３の代わりに、蒸発器１と発熱体６の間に配置されて、蒸発器１内で冷却された空気流によって「チャージされる」、すなわち冷却される、冷熱貯蔵器も利用できる。６℃に冷却された空気は、次に発熱体６内で再び１２℃に加熱される。このようにして空調設備の経済的な駆動が与えられ、その場合に潜在冷熱貯蔵器３は冷却コンプレッサが作動している場合に永続的にチャージされ続ける。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１ａ】本発明に基づく方法を実施するのに適した車両空調設備の蒸発器を示している。
【図１ｂ】本発明に基づく方法を実施するのに適した車両空調設備の蒸発器を示している。
【図２ａ】車両空調設備内で空気を冷却して再び加熱する装置を概略的に示す横断面図である。
【図２ｂ】車両空調設備内で空気を冷却して再び加熱する装置を概略的に示す横断面図である。
【図３】車両空調設備において蒸発器温度制御する種々の方法を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１  蒸発器
２  フラット管
３  潜在冷熱貯蔵器
４  波形フィン
５  流れ方向
６、６ａ、６ｂ  発熱体
７  弁
８  混合フラップ
Ｒ１からＲ３  換気室
ｓ  流れ区間
Ｔ  温度
Ｔｍｉｎ  最低温度
Ｔｍａｘ  最高温度
Ｖ１からＶ３  方法
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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