(57)【要約】      （修正有）【課題】後部域の、運転中の効果的空調及び静止中の空調を可能とする。【解決手段】自動車両の内部を冷暖房するために、内部の前部域を暖房または冷房するように設計されている第１の空気調和装置１０と、内部の後部域を暖房または冷房するように設計されている第２の空気調和装置１２とを備える冷却回路を有するシステム。第１の空気調和装置１０は第１の蒸発器１４を有し、第２の空気調和装置１２は第２の蒸発器１６を有する。第２の空気調和装置１２は、冷却回路に接続可能な第３の蒸発器２２によって冷熱を充填できる潜在冷熱貯蔵装置２０に、熱移動媒体回路３０を介して接続されている第１の熱交換器１８も有する。【選択図】図５
2007314080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両の内部を冷暖房するためのシステムであって、前記内部の前部域を選択的に冷暖房するための第１の空気調和装置と、前記内部の後部域を選択的に冷暖房するための第２の空気調和装置とを含む冷却回路を有し、前記第１の空気調和装置は第１の蒸発器を備え、前記第２の空気調和装置は、第２の蒸発器と、冷熱が充填されるようになされ、かつ前記冷却回路に接続可能である第３の蒸発器を備える潜在冷熱貯蔵装置に、熱移動媒体回路を介して接続されている第１の熱交換器とを備えるシステム。
【請求項２】
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、および前記第３の蒸発器から形成されたグループから、前記蒸発器の少なくとも２つが、前記システムにおいて冷媒の流れ方向に対して並列に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、および前記第３の蒸発器は、前記システムにおいて冷媒の流れ方向に対して並列に配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の熱交換器および前記第２の蒸発器は、前記システムを通過する空気流の方向に対して直列に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
空気加熱器が前記後部域を暖房するために設けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記空気加熱器は前記第２の空気調和装置に割り当てられている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の熱交換器は前記後部域を暖房するようになっている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムは、前記第２の空気調和装置に、前記後部域を暖房するための第３の熱交換器を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記熱移動媒体回路は、前記後部域を暖房するための熱移動媒体加熱器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは、前記後部域を暖房するために車両エンジン冷却回路から熱を移動する手段をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記潜在冷熱および温熱貯蔵装置は選択的に温熱または冷熱を蓄えるようになっており、前記潜在冷熱および温熱貯蔵装置に蓄えられた温熱は、前記後部域を暖房するために使用可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記潜在冷熱および温熱貯蔵装置は、温熱を蓄えるためにエンジン冷却回路に結合されるようになっている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記潜在冷熱および温熱貯蔵装置は、選択的に温熱の供給、温熱の放出、および冷熱の放出を行うようになっている第２の熱交換器を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記潜在冷熱および温熱貯蔵装置は、選択的に温熱の供給、温熱の放出、および冷熱の放出を行うようになっている第２の熱交換器を含む、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車両の内部を冷暖房するためのシステムに関し、このシステムは、内部の前部域を暖房または冷房するように設計されている第１の空気調和装置と、内部の後部域を暖房または冷房するように設計されている第２の空気調和装置とを備え、冷却回路に接続可能な第１の蒸発器が第１の空気調和装置の中に存在し、かつ冷却回路に接続可能な第２の蒸発器が第２の空気調和装置の中に存在する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置は、空気調和ボックスまたはＨＶＡＣ（「暖房、換気、空調」）とも呼ばれる。乗用車との組合せでは、包括的なシステムが特に米国市場で現在使用されている。しかし、このような包括的なシステムは、貨物自動車の運転室、特に、運転者域、同乗者域、および仮眠用寝台域を有する運転室における空気調和のために使用可能である。この場合には、第１の空気調和装置を運転者および同乗者域に割り当て、第２の空気調和装置を仮眠用寝台域に割り当てることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主要な目的は、運転中に後部域の効果的な空気調和を可能にするばかりでなく、静止中でも少なくとも後部域の空気調和を可能にするような包括的なシステムを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本目的は自動車両の内部を冷暖房するためのシステムにおいて実現されるが、このシステムは、内部の前部域を暖房または冷房するように設計されている第１の空気調和装置と、内部の後部域を暖房または冷房するように設計されている第２の空気調和装置とを備え、第１の空気調和装置には、冷却回路に接続可能な第１の蒸発器が存在し、かつ第２の空気調和装置には、冷却回路に接続可能な第３の蒸発器によって冷熱を充填できる潜在冷熱貯蔵装置に、熱移動媒体回路を介して接続されている第１の熱交換器を有する第２の空気調和装置によって冷却回路に接続可能な第２の蒸発器が存在する。
【０００５】
本発明に係るシステムは、第２の空気調和装置には、冷却回路に接続可能な第３の蒸発器によって冷熱を充填できる潜在冷熱貯蔵装置に、熱移動媒体回路を介して接続されている第１の熱交換器が存在する点において包括的な従来技術に基づいている。本発明は、特に、第２の蒸発器で放出されている冷熱を対応する空気流に移動することによって、運転中に内部の後部域の効果的な冷房を可能にする。さらには、本発明は、第１の熱交換器を介して、潜在冷熱貯蔵装置の中に蓄えられた冷熱を対応する空気流に移動することによって、静止動作において内部の後部域の冷房を可能にする。
【０００６】
さらには、内部の後部域を冷房するために、いわゆる予冷動作で、第２の蒸発器で放出されている冷熱ばかりでなく、潜在冷熱貯蔵装置の中に蓄えられた冷熱も空気流に移動することが可能である。
【０００７】
本発明は貨物自動車との組合せにおいて特に有利に使用可能であるが、この応用例に限定されるものではなく、乗用車との組合せにおいても使用可能である。その場合には、内部の前部域の静止空気調和を可能にするために追加的な方策を施すことが好ましい。
【０００８】
この目的のためには、例えば、同じように熱移動媒体回路に組み込まれるかまたは別の潜在冷熱貯蔵装置と相互作用する別の熱交換器が、第１の空気調和装置に存在し得る。
【０００９】
本発明のシステムの好ましい実施形態では、第１の蒸発器、第２の蒸発器、および第３の蒸発器のグループから、少なくとも２つの蒸発器が冷媒の流れ方向に対して並列に存在するようになっている。特に、別個の膨張要素がそれぞれの蒸発器に割り当てられているとき、このような配置は、少なくとも２つの並列の蒸発器を別々に動作させることを可能にし、かつこの目的に適切な弁手段が存在し得る。
【００１０】
この関連では、第１の蒸発器、第２の蒸発器、および第３の蒸発器が、冷媒流の方向に対して並列に配置されるようになっていれば特に有利であると考えられる。この場合には、蒸発器のすべてが相互に別々に動作可能であることが好ましい。
【００１１】
本発明のシステムは、第１の熱交換器および第２の熱交換器が空気流の方向に対して直列に配置されるように有利に開発可能である。例えば、この配置によって、例えば予冷動作で、第１の熱交換器ばかりでなく、第２の蒸発器も貫流する空気を特に強力に冷却することが実現可能になる。
【００１２】
さらには、本発明に係るシステムのいくつかの実施形態では、後部域を暖房するために、空気加熱器が存在するようになされ得る。空気加熱器は、特に、電気式にまたは燃料によって動作可能である。この関連では、空気加熱器は第２の空気調和装置に割り当てられていることが好ましい。特に、電気式空気加熱器の場合には、小空間要件のために空気加熱器全体を第２の空気調和装置の中に配置することが可能である。
【００１３】
本発明に係るシステムは、後部域を暖房するために第１の熱交換器を使用できる点でも有利に開発可能である。この場合には、第１の熱交換器を使用してそれを貫流する空気を選択的に加熱または冷却できるので、弁配置が熱移動媒体回路に存在することが好ましく、この弁配置によって、その時点における適切な様態で、それぞれの動作モードに応じて、第１の熱交換器を他のシステム構成要素に結合することができる。
【００１４】
さらには、後部域を暖房するために第２の空気調和装置中に第３の熱交換器が存在するようになっている実施形態が可能である。このような方策は、例えば、後部域もエンジンからの排気熱によって、すなわち、冷媒によって暖房することも可能なときに有利であるが、例えば、潜在冷熱貯蔵装置中の堆積物を確実に防ぐことができるように、冷媒を潜在冷熱貯蔵装置に貫流させることは望ましくない。
【００１５】
本発明の構想の中では、後部域を暖房するために、熱移動媒体回路に組込み可能な熱移動媒体加熱器が設けられている方策も存在する。熱移動媒体加熱器も特に電動式または燃料燃焼式の熱移動媒体加熱器であり得る。熱移動媒体加熱器の使用は、第１の熱交換器を使用して後部域を暖房できるときに特に容易に実現可能である。
【００１６】
さらには、後部域を暖房するためにエンジン冷却回路から温熱を移動させ得るようになっている本発明のシステムの実施形態が、特に有利であると考えられる。この関連では、第１の熱交換器が、後部域の暖房に使用可能であり、したがってエンジン冷却回路に結合可能であれば、特に効率的である。
【００１７】
本発明のシステムの特に好ましい１つの開発形態では、温熱または冷熱を潜在冷熱貯蔵装置に選択的に蓄え、かつ潜在冷熱貯蔵装置に蓄えられた温熱を使用して後部域を暖房できることが要求されている。しかし、潜在冷熱貯蔵装置に蓄えられた温熱が後部域を暖房するには不十分であれば、この温熱を有利に利用して、例えば、熱移動媒体加熱器（したがって、それはより小さい電力で動作可能である）の流れ温度を上昇させることも可能である。
【００１８】
以上に説明した関連では、潜在冷熱貯蔵装置が、温熱を蓄えるためにエンジン冷却回路に結合可能になっていれば特に有利であると考えられる。このような方式で、別様であれば環境へ無益に放出されていたエンジン排気熱を、例えば、静止暖房動作のために利用することができる。
【００１９】
特に以上に説明した関連では、さらには、潜在冷熱貯蔵装置が、第２の熱交換器を含み、それによって選択的に温熱の供給、温熱の放出、または冷熱の放出が可能になっていることが好ましい。第２の熱交換器は弁配置に接続されていることが好ましく、それによって、その時点で適切な様態で第２の熱交換器を他のシステム構成要素に結合することができる。
【００２０】
本発明の１つの重要な基本的着想は、運転中ばかりでなく静止時にも最適の空気調和を実現するために、これは第２の空気調和装置がそれ自体の蒸発器を備えていないシステムでは容易に実現可能ではないが、後部域に割り当てられている第２の空気調和装置に第２の蒸発器ばかりでなく、第１の熱交換器も設けることが有利であるというものである。
【００２１】
好ましい実施形態を実施例として使用しかつ添付の図面を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に係るシステムの第１の実施形態を示す。圧縮機４２、専用の凝縮器ファン４０を備える凝縮器４４、収集器／乾燥器４６、第１の弁５８、第１の膨張要素４８、および専用の第１のファン３６を備える第１の蒸発器１４が、従来の様態で圧縮冷却回路を構成する。第１の蒸発器１４は、第１の空気調和装置１０の中に第１のファン３６と一緒に配置されるが、この調和装置の中には、通常、例えば暖房用熱交換器のような他の構成要素（図示せず）が設けられている。第１の空気調和装置１０は車両内部の前部に配置され、第１のファン３６によって生成された空気流が第１の蒸発器１４によって冷却され得る。図１に示した圧縮冷却回路は第２の蒸発器１６をさらに備え、この第２の蒸発器１６には第２の膨張要素５０、第２の弁６０、および第２のハウジング３８が割り当てられている。第２の蒸発器１６は、冷媒の流れに対して第１の蒸発器１４に並列に配置され、第１の蒸発器１４の出口と第２の蒸発器１６の出口との間に戻し弁５６が存在する。圧縮機４２の稼働時に、第２のファン３８によって空気流の方向２４へ生成される空気流が第２の蒸発器１６によって冷却され得るように、第２の蒸発器１６は、自動車両の内部の後部域に割り当てられる第２の空気調和装置１２の中に収容されている。さらには、図１に示されている圧縮冷却回路は、第３の膨張要素５２および第３の弁６２が割り当てられている第３の蒸発器２２を備える。この第３の蒸発器２２は、同じように第１の蒸発器１４に並列に配置され、したがって、冷媒流に対して第２の蒸発器１６にも並列に配置されている。第３の蒸発器２２は潜在冷熱貯蔵装置２０の中に収容されるが、そこでは第３の蒸発器で放出されている冷熱を蓄えることができる。第１の弁５８、第２の弁６０、および第３の弁６２を使用して、その時点で必要な１つの蒸発器のみまたは複数の蒸発器を動作させることができる。
【００２３】
上で説明した冷却回路に加えて、図１に示したシステムは熱移動媒体回路３０を有し、そこでは、例えば、水／グリコール混合物を熱交換媒体として使用することができる。図１に示されている熱移動媒体回路３０の構成要素は、第２の空気調和装置１２の中で空気流に対して第２の蒸発器１６と直列に配置されている第１の熱交換器１８、潜在冷熱貯蔵装置２０の中に配置されている第２の熱交換器３４、熱移動媒体ポンプ５４、例えば電動式の熱移動媒体加熱器２８、および第１の熱移動媒体弁６４である。この第１の熱移動媒体弁６４は、本システム中に存在する他のすべての弁と同様に、例えば、電磁弁によって同じように形成可能である。
【００２４】
図１に示したシステムは、運転中、すなわち、圧縮機４２が稼働しているときに、第１の蒸発器１４によって内部の前部域を冷房し、かつ第２の蒸発器１６によって内部の後部域を冷房することを可能にする。同時に潜在冷熱貯蔵装置２０に冷熱を充填することができる。当然のことであるが、これは、第１の蒸発器１４および第２の蒸発器１６がどちらも動作していないときでも、またはそれらの１つのみが動作しているときでも同様に可能である。静止動作では、すなわち、圧縮機４２が停止状態にあり、第１の熱移動媒体弁６４の第１の作用位置で、動作中の熱移動媒体ポンプ５４から発して、第１の熱交換器１８を経由し、第１の熱移動媒体弁６４を経由して第２の熱交換器３４に達し、さらに熱移動媒体ポンプ５４に戻る熱移動媒体回路が構成され得る。したがって、特に静止動作では、潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えられた冷熱は、第１の熱交換器１８を経由して内部の後部域に放出され得る。第１の熱移動媒体弁６４の第２の作用位置では、熱移動媒体加熱器２８が暖房回路に組み込まれるが、この熱移動媒体加熱器２８にはそれ自体のポンプ（図示せず）が備わっている。この場合には、熱が第１の熱交換器１８を経由して内部の後部域に供給され得るように、熱移動媒体加熱器２８から発して、第１の熱交換器１８を経由し、第１の熱移動媒体弁６４を経由して、熱移動媒体加熱器２８に戻る熱移動媒体回路が構成される。
【００２５】
図１に示したシステムは、第２の蒸発器によって運転中に後部域の冷房を可能にする。暖房動作時には、分離回路を構成することによって効率的な暖房が可能になる。さらには、冷却回路への潜在冷熱貯蔵装置の組込みは、原理上、後部システムの蒸発器に関する限り改造する必要がないので、知られたシステムをわずかに改造するだけで済む。
【００２６】
図２は、本発明に係るシステムの第２の実施形態を示す。図２に示すシステムの冷却回路は、図１からのシステムの冷却回路に対応するので、その説明を割愛する。
【００２７】
図２に示すシステムの熱移動媒体回路３０が、図１に示したシステムの熱移動媒体回路と異なる点は、後部域を暖房するために分離回路は構成されないが、例示の場合では、熱移動媒体加熱器２８および第２の熱移動媒体弁６６を備える外部暖房回路が利用されることである。暖房動作では、第１の熱移動媒体弁６４は、熱移動媒体加熱器から出て来る熱移動媒体が、第１の熱移動媒体弁６４を経由し、第１の熱交換器１８を経由して、開放されている第２の熱移動媒体弁６６を経由して貫流できる作用位置に移動される。
【００２８】
潜在冷熱貯蔵装置２０は、図１に示したシステムにおけるように冷熱の充填および放出が行われので、その説明を割愛する。
【００２９】
図３は、本発明に係るシステムの第３の実施形態を示す。図３に示すシステムの冷却回路は、図１からのシステムの冷却回路に対応するので、その説明を割愛する。
【００３０】
図３からのシステムの熱移動媒体回路３０が、図２からのシステムの熱移動媒体回路と異なる点は、暖房動作に関して、別個の第３の熱交換器７０が第２の空気調和装置１２の中に存在し、このような第３の熱交換器７０が熱移動媒体加熱器２８によって熱移動媒体の供給を受けることである。この方策では、熱移動媒体回路中の追加的な弁を割愛することができる。
【００３１】
図３に示すシステムでは、図１からのシステムにおけるように潜在冷熱貯蔵装置２０の冷熱の充填および放出が行われるので、その説明を割愛する。
【００３２】
図４は、本発明に係るシステムの第４の実施形態を示す。図４に示すシステムの冷却回路は、図１からのシステムの冷却回路に対応するので、その説明を割愛する。
【００３３】
図４に示すシステムの熱移動媒体回路３０は、暖房用に設計されていない点が上で説明した実施形態とは異なる。
【００３４】
しかし、図４に示すシステムによって、内部の後部域を暖房できるようにするために、必要であれば、空気流の方向２４に対して第１の熱交換器１８の下流側に、第２のファン３８によって生成された空気流を加熱できる空気加熱器２６が存在する。本実施形態における熱移動媒体回路３０は、潜在冷熱貯蔵装置２０を放出するためだけに設計されているので、この場合には、熱移動媒体弁を割愛することができる。
【００３５】
図４に示すシステムでは、図１からのシステムにおけるように潜在冷熱貯蔵装置２０の冷熱の充填および放出が行われるので、その説明を割愛する。
【００３６】
図５は、本発明のシステムの第５の実施形態を示す。図５に示すシステムの冷却回路は図１からのシステムの冷却回路に対応するので、その説明を割愛する。
【００３７】
しかし、図５からのシステムの熱移動媒体回路３０は、上で説明した実施形態と比較すると、本実施形態では、潜在冷熱貯蔵装置が冷熱または温熱を蓄えるように選択的に使用できるので拡張機能を有する。
【００３８】
図５に示すシステムでは、熱移動媒体回路が、熱移動媒体ポンプ５４、第１の熱交換器１８、第２の熱交換器３４、熱移動媒体加熱器２８、ならびに第１の熱移動媒体弁６４、第２の熱移動媒体弁６６、および第３の熱移動媒体弁６６を備え、この熱移動媒体回路３０は、第２の熱移動媒体弁６６および第３の熱移動媒体弁６８を経由して、模式的にのみ示されているエンジン冷却回路３２に接続され得る。第２の熱移動媒体弁６６が開くと、熱を潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えることができるように、高温の冷媒が、第２の熱交換器３４を経由してエンジン冷却回路３２から流出する。同時に、第３の熱移動媒体弁６８が開き、かつ熱移動媒体ポンプ５４が動作すると、内部の後部域を暖房できるように、高温の冷媒が第１の熱交換器１８も貫流する。当然のことであるが、高温の冷媒が第１の熱交換器１８のみを貫流するように、第３の熱移動媒体弁６８が開かれた状態で、第１の熱移動媒体弁６４および第２の熱移動媒体弁６６を閉じることも可能である。
【００３９】
内部の後部域を暖房するように、潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えられた温熱を使用するために、基本的に２つの可能性が存在する。潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えられた温熱が後部域を暖房するのに適切であれば、第１の熱移動媒体弁６４が閉鎖され、かつ第３の熱移動媒体弁６８と同じ様態で第２の熱移動媒体弁６６が開放される。したがって、熱移動媒体ポンプ５４が動作すると、潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えられた温熱が第１の熱交換器１８を経由して放出され得るように、第１の熱交換器１８と第２の熱交換器３４との間に熱移動媒体循環が生じる。潜在冷熱貯蔵装置２０の中に蓄えられた熱が後部域を暖房するほど十分ではないときであっても、この蓄えられた温熱を利用して、専用の熱移動媒体ポンプ（図示せず）を有する熱移動媒体加熱器２８の流れ温度を有利に上昇させることができる。この場合には、第１の熱移動媒体弁６４が開放され、かつ第３の熱移動媒体弁６６と同様に第２の熱移動媒体弁６６が閉鎖される。したがって、熱移動媒体加熱器２８が動作しているとき、潜在冷熱貯蔵装置２０によって予め加熱された熱移動媒体が、熱移動媒体加熱器２８に供給されて、熱移動媒体が熱交換器１８を通過しかつそこで温熱を放出する前に、この加熱器でさらに加熱される。
【００４０】
図５に示したシステムでは、図１からのシステムにおけるように潜在冷熱貯蔵装置２０の冷熱の充填および放出が行われるので（第１の熱移動媒体弁６４が閉鎖された状態で）、その説明は割愛する。
【００４１】
以上の説明、図面、および特許請求の範囲において開示された本発明の特徴は、本発明を実施するために個々に重要であるばかりでなく、任意の組合せにおいても重要であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るシステムの第１の実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明のシステムの第２の実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係るシステムの第３の実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るシステムの第４の実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明のシステムの第５の実施形態を示す模式図である。
【図１】
2007314080.tif 000003
【図２】
2007314080.tif 000004
【図３】
2007314080.tif 000005
【図４】
2007314080.tif 000006
【図５】
2007314080.tif 000007
【外国語明細書】
System for heating and cooling the
interior of a motor vehicle
Background of the Invention
Field of Invention
・  The invention relates to a system for heating and cooling the interior of a motor vehicle, with a first climate control device which is designed to heat or cool the front area of the interior, and with a second climate control device which is designed to heat or cool the rear area of the interior, there being a first evaporator in the first climate control device which can be connected to the refrigerating circuit and a second evaporator in the second climate control device which can be connected to the refrigerating circuit.  
Description of Related Art
・  Climate control devices are also called climate control boxes or HVACs ("Heat Ventilation Air Condition").  In conjunction with passenger cars, generic systems are currently used especially on the U.S. market.  However, the generic systems can also be used for climate control of the cabs of trucks, especially in cabs which have a driver area, a passenger area and a sleeper berth area. In this case, the first climate control device can be assigned to the driver and passenger area, while the second climate control device can be assigned to the sleeper berth area.
Summary of the Invention
・    A primary object of the present invention is to develop the generic systems such that both effective climate control of the rear area while driving and also stationary climate control of at least of the rear area are enabled.
・    This object is achieved in a system for heating and cooling the interior of a motor vehicle, with a first climate control device which is designed to heat or cool the front area of the interior, and with a second climate control device which is designed to heat or cool the rear area of the interior, there being a first evaporator in the first climate control device which can be connected to the refrigerating circuit, and a second evaporator in the second climate control device which can be connected to the refrigerating circuit, by the second climate control device having a first heat exchanger which is connected via a heat transfer medium circuit to a latent cold storage device which can be charged with cold by a third evaporator which can be connected to the refrigerating circuit.
・    The system in accordance with the invention is based on the generic prior art in that, in the second climate control device, there is a first heat exchanger which is connected via a heat transfer medium circuit to a latent cold storage device which can be charged with cold by a third evaporator which can be connected to the refrigerating circuit.  The invention makes it possible, in particular, to effectively cool the rear area of the interior while driving, by transferring the cold which is being released on the second evaporator to a corresponding air flow.  Furthermore, the invention makes it possible to cool the rear area of the interior in stationary operation by transferring the cold stored in the latent cold storage device to a corresponding air flow via a first heat exchanger. Moreover, it is possible in so-called pull-down operation to transfer to an air flow both the cold which is being released on the second evaporator and also the cold stored in the latent cold storage device for cooling the rear area of the interior.  
・  Although the invention can be used especially advantageously in conjunction with trucks, it is not limited to this application, but can also be used in conjunction with passenger vehicles. In this case, preferably, additional measures are taken to enable stationary climate control of the front area of the interior.  For example, for this purpose, in the first climate control device, there can be another heat exchanger which is likewise incorporated into the heat transfer medium circuit or which interacts with another latent cold storage device.
・    In preferred embodiments of the system of the invention, it is provided that from the group of the first evaporator, the second evaporator and the third evaporator, there are at least two evaporators in parallel relative to the direction of flow of the refrigerant.  In particular, when a separate expansion element is assigned to each evaporator, this arrangement makes it possible to operate at least two parallel evaporators independently, and there can be suitable valve means for this purpose.
・    In this connection, it is considered especially advantageous if it is provided that the first evaporator, the second evaporator and the third evaporator are located in parallel relative to the direction of refrigerant flow. In this case, preferably, all of the evaporators can be operated independently of one another.
・    The system of the invention can be advantageously developed such that the first heat exchanger and the second evaporator are located in series relative to the direction of air flow.  This arrangement, for example, makes it possible to achieve especially strong cooling of the air flowing through both the first heat exchanger and also the second evaporator, for example, in pull-down operation.
・    Furthermore, in certain embodiments of the system in accordance with the invention, it can be provided that, to heat the rear area, there is an air heater. The air heater can be operated especially electrically or with fuel.    In this connection, it is preferred that the air heater is assigned to the second climate control device. In particular, in the case of an electrical air heater, it is possible to place the entire air heater in the second climate control device as a result of the small space requirement.
・    The system according to the invention can also be developed advantageously in that it can use the first heat exchanger for heating the rear area.       In this case, since the first heat exchanger can be used selectively for heating or for cooling the air flowing through it, on the side of the heat transfer medium circuit, there is preferably a valve arrangement via which the first heat exchanger can be coupled to other system components depending on the respective mode of operation in a manner which is suitable at the time.
・    Furthermore, embodiments are possible in which it is provided that there is a third heat exchanger in the second climate control device for heating the rear area.  This approach is advantageous, for example, when the rear area is also to be heatable with exhaust heat from the engine, i.e., via the refrigerant, but it is undesirable to allow refrigerant to flow through the latent cold storage device, for example, to be able to reliably prevent deposits in the latent cold storage device.
・    Within the framework of the invention, there are also approaches in which it is provided that there is a heat transfer medium heater to heat the rear area which can be incorporated into the heat transfer medium circuit.  The heat transfer medium heater can also be especially an electrically driven or fuel-fired heat transfer medium heater. The use of a heat transfer medium heater is especially easily possible when the first heat exchanger can be used to heat the rear area.
・    Furthermore, embodiments of the system of the invention are considered advantageous in which it is provided that heat can be removed from the engine cooling circuit for heating the rear area.  In this connection, it is especially efficient if the first heat exchanger can be used to heat the rear area, therefore can be coupled to the engine cooling circuit.
・    One especially preferred development of the system of the invention calls for the heat or cold to be able to be stored selectively in the latent cold storage device and for the heat stored in the latent cold storage device to be able to be used for heating the rear area. However, if the heat stored in the latent cold storage device should not be sufficient for heating the rear area, this heat can also be advantageously used to increase, for example, the flow temperature of the heat transfer medium heater which can thus be operated with less power.
・    In the above explained connection it is considered especially advantageous if it is provided that the latent cold storage device can be coupled to the engine cooling circuit for storage of heat.  In this way, engine exhaust heat which has otherwise been released uselessly into the environment can be used, for example, for stationary heating operation.
・    In particular, in the above explained connection, it is furthermore preferably provided that the latent cold storage device contains a second heat exchanger via which, selectively, heat can be supplied, heat discharged or cold discharged.  The second heat exchanger is preferably connected to a valve arrangement via which the second heat exchanger can be coupled to other system components in the manner which is suitable at the time.
・    One important basic idea of the invention is that it is advantageous to provide, in the second climate control device which is assigned to the rear area, both the second evaporator and also the first heat exchanger in order to achieve optimum climate control both while driving and also when stationary; this is not easily possible with systems in which the second climate control device does not have its own evaporator.
・    The invention is explained detail below using preferred embodiments by way of example and with reference to the accompanying drawings.
Brief Description of the Drawings
・    Figure 1 is a schematic depiction of a first embodiment of the system in accordance with the invention,
・    Figure 2 is a schematic depiction of a second embodiment of the system of the invention,
・    Figure 3 is a schematic depiction of a third embodiment of the system according to the invention,
・    Figure 4 is a schematic depiction of a fourth embodiment of the system in accordance with the invention, and
・    Figure 5 is a schematic depiction of a fifth embodiment of the system of the invention.
Detailed Description of the Invention
・    Figure 1 shows a first embodiment of the system as of the invention. A compressor 42, a condenser 44 with an assigned condenser fan 40, a collector/drier 46, a first valve 58, a first expansion element 48 and a first evaporator 14 with a first fan 36 assigned to the latter form a compression refrigerating circuit in the conventional manner. The first evaporator 14 is arranged together with the first fan 36 in a first climate control device 10 in which conventionally other components which are not shown, such as, for example, a heating heat exchanger, are provided. The first climate control device 10 is located in the front area of a vehicle interior, and an air flow which has been produced by the first fan 36 can be cooled via the first evaporator 14. The compression refrigerating circuit shown in Figure 1 furthermore comprises a second evaporator 16, for which a second expansion element 50, a second valve 60 and a second housing 38 are assigned to this second evaporator 16. The second evaporator 16 is located parallel to the first evaporator 14 relative to the refrigerant flow, there being a return valve 56 between the outlet of the first evaporator 14 and the outlet of the second evaporator 16. The second evaporator 16 is housed in a second climate control device 12 which is assigned to a rear area of the interior of the motor vehicle so that, when the compressor 42 is running, an air flow which is produced by the second fan 38 in the direction 24 of air flow can be cooled via the second evaporator 16. Furthermore, the compression refrigerating circuit which is shown in Figure 1 comprises a third evaporator 22 to which a third expansion element 52 and a third valve 62 are assigned. The third evaporator 22 is likewise arranged parallel to the first evaporator 14 and thus also parallel to the second evaporator 16 relative to the refrigerant flow. The third evaporator 22 is housed in the latent cold storage device 20 in which the cold which is being released on the third evaporator can be stored. Using the first valve 58, the second valve 60 and the third valve 62, it is possible to operate only the evaporator or the evaporators which are needed at the time.
・    In addition to the above described refrigerating circuit, the system as shown in Figure 1 has a heat transfer medium circuit 30 in which, for example, a water/glycol mixture may be used as the heat exchange medium.  A component of the heat transfer medium circuit 30 which is shown in Figure 1 is a first heat exchanger 18 which is located in the second climate control device 12 in series with the second evaporator 16 relative to the air flow, a second heat exchanger 34 which is located in the latent cold storage  device 20, a heat transfer medium pump 54, a for example electrically operated heat transfer medium heater 28 and a first heat transfer medium valve 64. The first heat transfer medium valve 64 can likewise be formed, like all other valves present in the system, for example, by a solenoid valve.
・    The system as shown in Figure 1 makes it possible while driving, i.e., when the compressor 42 is running, to cool the front area of the interior via the first evaporator 14 and to cool the rear area of the interior via the second evaporator 16. At the same time, the latent cold storage device 20 can be charged with cold. This is of course likewise possible when none or only one of the first evaporator 14 and of the second evaporator 16 is active. In stationary operation, i.e., with the compressor 42 turned off, in the first working position of the first heat transfer medium valve 64, a heat transfer medium circuit can be formed proceeding from the active heat transfer medium pump 54, through the first heat exchanger 18, through the first heat transfer medium valve 64 to the second heat exchanger 34 and back to the heat transfer medium pump 54.  Thus, especially in stationary operation, the cold stored in the latent cold storage device 20 can be released to the rear area of the interior via the first heat exchanger 18.  In the second working position of the first heat transfer medium valve 64, a heat transfer medium heater 28 is incorporated into the heat circuit, the heat transfer medium heater 28 being equipped with its own pump which is not shown.  In this case, the heat transfer medium circuit, proceeding from the heat transfer medium heater 28, is formed by the first heat exchanger 18, by the first heat transfer medium valve 64 and back to the heat transfer medium heater 28, so that heat can be supplied to the rear area of the interior via the first heat exchanger 18.
・    The system shown in Figure 1 makes it possible to cool the rear area while driving via the second evaporator.  During heating operation, efficient heating by formation of an isolated circuit becomes possible. Furthermore, the integration of the latent cold storage device into the refrigerating circuit requires only a few modifications to known systems since, in principle, as far as the evaporator of the rear system, no modifications are necessary.
・    Figure 2 shows a second embodiment of the system in accordance with the invention. The refrigerating circuit of the system shown in Figure 2 corresponds to the refrigerating circuit of the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    The heat transfer medium circuit 30 of the system as shown in Figure 2 differs from the heat transfer medium circuit of the system as shown in Figure 1 in that, to heat the rear area, an isolated circuit is not formed, but recourse is had to an external heating circuit which, in the illustrated case, comprises a heat transfer medium heater 28 and a second heat transfer medium valve 66.  In heating operation, the first heat transfer medium valve 64 is moved into a working position, in which the heat transfer medium emerging from the heat transfer medium heater can flow through the first heat transfer medium valve 64, through the first heat exchanger 18 and through the opened second heat transfer medium valve 66.
・    The latent cold storage device 20 is charged and discharged with cold as in the system as shown in Figure 1 and is therefore not explained again.
・    Figure 3 shows a third embodiment of the system in accordance with the invention. The refrigerating circuit of the system as shown in Figure 3 corresponds to the refrigerating circuit of the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    The heat transfer medium circuit 30 of the system from Figure 3 differs from the heat transfer medium circuit of the system from Figure 2 in that, for heating operation, there is a separate third heat exchanger 70 in the second climate control device 12, this third heat exchanger 70 being supplied by a heat transfer medium heater 28. In this approach, additional valves in the heat transfer medium circuit can be omitted.
・    The latent cold storage device 20 is charged and discharged with cold in the system shown in Figure 3 as in the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    Figure 4 shows a fourth embodiment of the system according to the invention. The refrigerating circuit of the system shown in Figure 4 corresponds to the refrigerating circuit of the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    The heat transfer medium circuit 30 of the system as shown in Figure 4 differs from the above explained embodiments in that it is not designed for heating. In order to be able to heat the rear area of the interior with the system as shown in Figure 4 nevertheless, relative to the direction 24 of air flow, downstream of the first heat exchanger 18, there is an air heater 26 with which the air flow produced by the second fan 38 can be heated if necessary.  Since the heat transfer medium circuit 30 in this embodiment is designed only for discharging the latent cold storage device 20, in this case, the heat transfer medium valves can be omitted.
・    The latent cold storage device 20 is charged and discharged with cold in the system shown in Figure 4 as in the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    Figure 5 shows a fifth embodiment of the system of the invention. The refrigerating circuit of the system shown in Figure 5 corresponds to the refrigerating circuit of the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    The heat transfer medium circuit 30 of the system from Figure 5, however, in comparison to the above explained embodiments has expanded functionality since the latent cold storage device in this embodiment can be selectively used for storage of heat or cold.
・    In the system as shown in Figure 5, the heat transfer medium circuit comprises a heat transfer medium pump 54, the first heat exchanger 18, the second heat exchanger 34, a heat transfer medium heater 28 and a first heat transfer medium valve 64, a second heat transfer medium valve 66 and a third heat transfer medium valve 68, and the heat transfer medium circuit 30 via the second heat transfer medium valve 66 and the third heat transfer medium valve 66 can be connected to an engine cooling circuit 32 which is shown only schematically. When the second heat transfer medium valve 66 is opened, hot refrigerant flows out of the engine cooling circuit 32 through the second heat exchanger 34 so that heat can be stored in the latent cold storage device 20. At the same time, when the third heat transfer medium valve 68 is opened and the heat transfer medium pump 54 is active, hot refrigerant also flows through the first heat exchanger 18 so that the rear area of the interior can be heated.  Of course, it is likewise possible, with the third heat transfer medium valve 68 opened, to close the first heat transfer medium valve 64 and the second heat transfer medium valve 66 so that hot refrigerant flows only through the first heat exchanger 18. 
・  In order to use the heat stored in the latent cold storage device 20 for heating the rear area of the interior, there are fundamentally two possibilities. If the heat stored in the latent cold storage device 20 is adequate for heating the rear area, the first heat transfer medium valve 64 is closed and the second heat transfer medium valve 66 is opened in the same manner as the third heat transfer medium valve 68. When the heat transfer medium pump 54 is active, thus heat transfer medium circulation takes place between the first heat exchanger 18 and the second heat exchanger 34 so that the heat stored in the latent cold storage device 20 can be released via the first heat exchanger 18. When the heat stored in the latent cold storage device 20 is not enough to heat the rear area, the stored heat can still be used advantageously to increase the flow temperature of a heat transfer medium heater 28 which has its own heat transfer medium pump which is not shown. In this case, the first heat transfer medium valve 64 is opened and the second heat transfer medium valve 66 is closed like the third heat transfer medium valve 66. When the pump of the heat transfer medium heater 28 is active, thus the heat transfer medium which has been preheated by the latent cold storage device 20 is supplied to the heat transfer medium heater 28 and is further heated there, before the heat transfer medium passes through the heat exchanger 18 and releases heat there.
・    The latent cold storage device 20 is charged and discharged with cold in the system shown in Figure 5 (with the first heat transfer medium valve 64 closed) as in the system from Figure 1 and is therefore not explained again.
・    The features of the invention which are disclosed in the description above, in the drawings and in the claims can be important both individually and also in any combination for implementation of the invention.
What is claimed is:
1. System for heating and cooling the interior of a motor vehicle, having a refrigerating circuit with a first climate control device for selectively heating and cooling a front area of the interior, and with a second climate control device for selectively heating and cooling a rear area of the interior, wherein the first climate control device comprises a first evaporator and wherein the second climate control device comprises a second evaporator, and a first heat exchanger which is connected via a heat transfer medium circuit to a latent cold storage device which is adapted to be charged with cold and comprises a third evaporator which is connectable to the refrigerating circuit.
2. System as claimed in claim 1, wherein from the group formed of the first evaporator, the second evaporator and the third evaporator, at least two of said evaporators are arranged in parallel relative to a direction of flow of refrigerant in the system.
3. System as claimed in claim 1, wherein the first evaporator, the second evaporator and the third evaporator are arranged in parallel relative to a direction of refrigerant flow in the system.
4. System as claimed in claim 1, wherein the first heat exchanger and the second evaporator are located in series relative to a direction of air flow through the system.
5. System as claimed in claim 1, wherein an air heater is provided for heating of the rear area.
6. System as claimed in claim 5, wherein the air heater is assigned to the second climate control device.
7. System as claimed in claim 1, wherein the first heat exchanger is adapted for heating the rear area.
8. System as claimed in claim 1, wherein in the second climate control deice comprises a third heat exchanger for heating the rear area.
9. System as claimed in claim 1, wherein the heat transfer medium circuit comprises a heat transfer medium heater for heating the rear area.
10. System as claimed in claim 1, further comprising means for removing heat from a vehicle engine cooling circuit for heating the rear area.
11. System as claimed in claim 1, wherein the latent cold and heat storage device is adapted for selectively storing heat or cold and wherein heat stored in the latent cold and heat storage device is usable for heating the rear area.
12. System as claimed in claim 11, wherein the latent cold and heat storage device is adapted for being coupled to an engine cooling circuit for storage of heat.
13. System as claimed in claim 12, wherein the latent cold and heat storage device contains a second heat exchanger which is adapted for selectively supplying heat, discharging heat and discharging cold.
14. System as claimed in claim 11, wherein the latent cold and heat storage device contains a second heat exchanger which is adapted for selectively supplying heat, discharging heat and discharging cold.
1. Abstract
A system for heating and cooling the interior of a motor vehicle, having a refrigerating circuit with a first climate control device (10) which is designed to heat or cool the front area of the interior, and with a second climate control device (12) which is designed to heat or cool the rear area of the interior. The first climate control device (10) has a first evaporator (14) and the second climate control device (12) has a second evaporator (16). The second climate control device (12) also has a first heat exchanger (18) which is connected via a heat transfer medium circuit (30) to a latent cold storage device (20) which can be charged with cold by a third evaporator (22) which can be connected to the refrigerating circuit.
2. Representative Drawings
FIG.5
【図１】
2007314080.tif 000008
【図２】
2007314080.tif 000009
【図３】
2007314080.tif 000010
【図４】
2007314080.tif 000011
【図５】
2007314080.tif 000012