本発明の分野は、暖房、換気、及び/又は、空調設備のため、特に自動車両の車室内のための冷媒回路の分野である。本発明の主題は、付加的な空気入口を備える加熱、換気、及び/又は空調設備である。

自動車両には、一般に、自動車両の車室内にある空気の温度を変更するための空調システムが装備される。このシステムは、熱を生成又は吸収できる冷媒が循環する少なくとも1つの回路を備える。このため、この回路は、この空気を乾燥させつつ、車室内で循環する空気を加熱又は冷却できるようにする幾つかの熱交換器を備える。

このシステムの効率は、空気中に存在して車両の車室内から排出されるカロリーを再循環させることによって向上され得る。しかしながら、この再循環システムは、空調システムに導入される外気の温度によって制限される。その温度が−3°Cよりも低い外気は、再循環システムの使用を妨げ、過度に冷たい空気は、車両の車室の窓に曇りを生じさせるリスクをもたらす。

本発明の1つの目的は、車室内から逃げる空気に含まれるカロリーを再循環できるようにしつつ車両の車室の窓に曇りが形成されるのを防ぐことによって、先の対象とされる課題に対する満足のいく解決策を提供する空調システムを提案することである。

本発明の1つの目的は、空気流のための少なくとも1つの循環チャンバを画定する少なくとも1つのハウジングであって、外気流をハウジングに流入させるようになっている第1の入力部と、車両の車室内からの空気流をハウジングに流入させるようになっている第2の入力部とを備える、ハウジングと、空気流と冷媒回路を通じて流れる冷媒との間で熱交換を行うようにそれぞれが構成される、少なくとも1つの第1の熱交換器、1つの第2の熱交換器、及び、1つの第3の熱交換器であって、第1の交換器、第2の熱交換器、及び、第3の熱交換器が同じ冷媒回路に属する、少なくとも1つの第1の熱交換器、1つの第2の熱交換器、及び、1つの第3の熱交換器とを備える換気、暖房、及び/又は、空調設備であって、ハウジングが、外気流をハウジングに流入させるようになっている第1の吸気口と、再循環される空気流をハウジングに流入させるようになっている第2の吸気口とを備え、第1の吸気口及び第2の吸気口が、空気流の流れ方向で、第1の熱交換器の下流側に配置される、換気、暖房、及び/又は、空調設備である。

このように構成される暖房、換気、及び/又は、空調設備は、車室内からの空気流と外部からの空気流とを別々に処理できるようにすることによって、車室の窓に曇りが生じるのを防ぐことができるようにする。したがって、各流れの特性に個別に作用し、それにより、曇りの形成のリスクを最小限に抑えることができる。

空調設備は、好適には、単独で又は組み合わせて採用される以下の特徴の少なくともいずれかを含む。

−循環チャンバは、第1のダクト、第2のダクト、及び、第1のダクト及び第2のダクトに空気流を供給するようになっている領域を画定し、 −第1のダクト及び第2のダクトに空気流を供給するようになっている領域は、第1のダクト及び第2のダクトの上流側に配置され、 −第1のダクト及び第2のダクトは、隣接している、つまり、並んでいてハウジングの壁によって分離される。第1のダクトと第2のダクトとの間に配置される分離壁は、第1のダクトを第2のダクトから分離するように配置され、 −第1の吸気口及び第2の吸気口が第2のダクト内に配置される。第1の吸気口及び第2の吸気口が第2の熱交換器の上流側に配置され、 −第2の熱交換器及び第3の熱交換器が第2のダクト内に配置され、 −第1の熱交換器は、第1のダクト及び第2のダクトに空気流を供給するようになっている領域内に配置され、 −ハウジング内での空気流の循環方向で、第1の熱交換器は第2の熱交換器の前に配置され、第3の熱交換器は第2の熱交換器の後に配置され、 −換気、暖房、及び/又は、空調設備は、第1のダクト及び第2のダクトに空気流を供給するようになっている領域から生じる第2のダクト内の空気流の循環を制御するための手段を備え、 −換気、暖房、及び/又は、空調設備は、第1の熱交換器と第2の熱交換器との間に配置されるモータ−ファンセットを備える。モータ−ファンセットは、第2のダクト内の空気流の循環を可能にして促進させるように駆動される。モータ−ファンセットは第2のダクト内に配置される。或いは、モータ−ファンセットは、第1のダクト及び第2のダクトに空気流を供給するようになっている領域内に配置され、 −換気、暖房、及び/又は、空調設備は、空気の流れに対して第2の熱交換器をマスキングするためのマスキング手段を備える。マスキング手段は、第2の熱交換器を通じた空気流の通過を制御するようになっている。マスキング手段は、好適には、空気流が第2の熱交換器内で循環する冷媒を冷却するのを防ぐようになっている。したがって、第2の熱交換器のマスキングは、第2の熱交換器を通過する空気流を加熱するための第1の熱交換器の能力を高めることができるようにする。より詳細には、マスキング手段は、2つの位置の間で移動可能なフラップである。マスキング手段は、回転方向又は並進方向に移動可能である。優先的には、マスキング手段が回転方向に移動できる。マスキング手段は、回転式フラップ、バタフライフラップ、及び、フィルムフラップの中から選択され、 −ハウジングは混合チャンバを備える。混合チャンバは、これらの空気流が車両の車室へ導かれる前に、第1のダクトから来る少なくとも1つの空気流及び/又は第2のダクトから来る少なくとも1つの空気流を収集するようになっており、 −ハウジングは、高電圧で動作するように構成される電気ラジエータを備える。電気ラジエータは、冷媒回路及び伝熱液回路が空気の流れを十分に加熱して車両のユーザのニーズに対応できないようにする状況で熱供給をもたらすように駆動される。電気ラジエータは混合チャンバ内に配置される。電気ラジエータは混合チャンバの全幅を占め、それにより、混合チャンバを通過する空気流は必然的に電気ラジエータを通過する。或いは、電気ラジエータは、第1のダクト内又は第2のダクト内に配置される。

本発明は、前述の換気、暖房、及び/又は、空調設備を備える換気システムも扱い、この場合、冷媒が内部で循環できる冷媒回路は、蒸発器として使用される第1の熱交換器と、過冷却器として使用される第2の熱交換器と、凝縮器として使用される第3の熱交換器と、冷媒と伝熱液との間で熱交換を行うように構成される第4の熱交換器と、第1の熱交換器と第2の熱交換器との間で冷媒回路上に配置される第1の膨張部材と、第3の熱交換器と第4の熱交換器との間で冷媒回路上に配置される第2の膨張部材と、第1の熱交換器と第3の熱交換器との間で冷媒回路上に配置される圧縮機とを備える。

本発明に係る換気、暖房、及び/又は、空調システムは、好適には、以下の特徴のうちの少なくともいずれか1つを単独で又は組み合わせて含む。

−圧縮機は電動圧縮機である。電動圧縮機は、圧縮装置を駆動する電動モータを備える。本発明の変形例では、電気モータ及び圧縮装置が共通のハウジング内に配置され、 −システムは、伝熱液が内部で循環できる伝熱液回路を備え、該伝熱液回路は、第4の熱交換器、カロリーを放出する車両の領域を通過する部分、及び、ラジエータを少なくとも備え、 −第4の熱交換器は、冷媒と伝熱液との間の交換器である。第4の熱交換器は、1つの流体からのカロリーを液体に伝えることができるように、伝熱液が内部で循環する空間に隣接する空間内で冷媒を循環させるようになっている。第4の熱交換器は、2つの流体間の熱交換を最大化するために、伝熱液体の循環方向に隣接する態様で冷媒の循環を可能にするようになっている。第4の熱交換器は、任意のタイプの交換器、特に、チューブ交換器、バンドル交換器、コイル交換器、又は、プレート交換器から選択可能であり、 −システムは、第1の熱交換器と圧縮機との間に配置されるアキュムレータを備える。アキュムレータは、液体状態の冷媒の一部を冷媒から抽出するようになっている。液体状態の冷媒の一部の抽出は、気体状態の冷媒のみが圧縮機に入ることを保証し、それにより、圧縮機の完全性を保証できるようにする。アキュムレータは、冷媒回路のための冷媒リザーブとしても機能するようになっている。このリザーブは、冷媒回路内の冷媒の循環質量を管理するために用意される。

また、本発明は、先に規定された暖房、換気、及び/又は、空調設備を備える車両も扱う。より詳細には、車両は、少なくとも1つの電気トラクションチェーンを備え、該電気トラクションチェーンのうちの少なくとも1つの構成要素が伝熱液回路によって熱的に処理される。

本発明の他の特徴、詳細、及び、利点は、図面に関連して例示として以下で与えられる説明を読むとより明確に分かってくる。

本発明に係る空調システムの概略図である。

本発明に係る空調システムの概略図であり、システムが動作の第1の変形形態に設定されている。

本発明に係る空調システムの概略図であり、システムが動作の第2の変形形態に設定されている。

本発明に係る空調システムの概略図であり、システムが動作の第3の変形形態に設定されている。

本発明に係る空調システムの概略図であり、システムが動作の第4の変形形態に設定されている。

最初に、発明を実施するために図が発明を詳細に示しており、必要に応じて、発明をより良く規定するために前記図を明らかに使用できることに留意すべきである。

以下の説明において、上流及び下流という用語は、考慮されている流体の循環方向に対する構成要素の配置を説明するために使用される。同様に、流体の回路の構成要素の配置は、回路内のこの流体の循環方向に対して与えられる。

2つの他の要素間にあるとして以下で説明される要素は、その要素が物理的に他の2つの要素間にあることを意味せず、流体が考慮されている要素を通過する前に最初に2つの要素のうちの一方を通過することを意味する。

最初に図1を参照すると、本発明に係る換気、暖房、及び/又は、空調設備を備える空調システムの構成の一例を見ることができる。

図示の空調システム9は、冷媒が循環するようになっている冷媒回路2と、伝熱液が循環するようになっている伝熱液回路4と、換気、暖房、及び/又は、空調設備1とを備える。

換気、暖房、及び/又は、空調設備1は、空気流を循環させるようになっているハウジング6と、第1の熱交換器20と、第2の熱交換器22と、第3の熱交換器26とを備え、3つの熱交換器の全てはハウジング6内に配置される。

冷媒を循環させるようになっている冷媒回路2は、第1の熱交換器20と、第2の熱交換器22と、圧縮機24と、第3の熱交換器26と、第4の熱交換器18と、アキュムレータ28と、第1の膨張部材30と、第2の膨張部材32とを備える。これらの要素は、硬質パイプ又は可撓性パイプ34によって連結される。

第1の熱交換器20は、冷媒とハウジング6内で循環する空気流との間の熱交換器である。第1の熱交換器20は、冷媒と空気流との間の熱交換を可能にするために、空気流の循環と冷媒の循環とを隣接態様で行うことができるようになっている。より詳細には、第1の熱交換器20は、ハウジング6に流入する空気流を冷却及び乾燥するようになっている蒸発器として使用される。空気流の乾燥は、蒸発器の表面上での空気流に含まれる水の凝縮の結果である。

第2の熱交換器22は、冷媒とハウジング6内で循環する空気流との間の熱交換器である。第2の熱交換器22は、冷媒と空気流との間の熱交換を可能にするために、空気流の循環と冷媒の循環とを隣接態様で行うことができるようになっている。より詳細には、第2の熱交換器22は、それを通じて流れる冷媒を過冷却するとともにそれを通じて流れる空気流を加熱するようになっている過冷却器として使用される。

冷媒回路2に設けられる圧縮機24は、例えば、冷媒の圧力を最大約25バールの圧力まで増大させるようになっている電動圧縮機である。そのような電動圧縮機は、同様に電動圧縮機内に配置される電気モータによって駆動されるコイル圧縮機構を収容する。この電気モータは、車両から発生する直流電流を電気モータに適した交流電流に変換するように構成される制御モジュールによって制御されて給電される。

第3の熱交換器26は、冷媒とハウジング6内で循環する空気流との間の熱交換器である。第3の熱交換器26は、冷媒と空気流との間の熱交換を可能にするために、空気流の循環と冷媒の循環とを隣接態様で行うことができるようになっている。より詳細には、第3の熱交換器26は、ハウジング6に流入する空気流を加熱するようになっている凝縮器として使用される。

第4の熱交換器18は、冷媒と伝熱液回路4の伝熱液との間の熱交換器である。第4の熱交換器18は、冷媒と伝熱液との間の熱交換を可能にするために、冷媒の循環と伝熱液の循環とを隣接態様で行うことができるようになっている。状況に応じて、冷媒は、伝熱液からカロリーを回収する或いは逆に伝熱液にカロリーを与える。

冷媒回路2は、液体状態の流体による圧縮機24の劣化を防ぐために、液体状態の冷媒の一部を保持するようになっている「乾燥ボトル」と呼ばれるアキュムレータ28を備える。

冷媒回路2は、第1の膨張部材30及び第2の膨張部材32も備える。これらの膨張部材30、32は、冷媒を第1の圧力から第1の圧力よりも低い第2の圧力へと移行させるべく例えば電子的に駆動される。第1の膨張部材30は、第1の熱交換器20と第2の熱交換器22との間に配置され、第2の膨張部材32は、第3の熱交換器26と第4の熱交換器18との間に配置される。

冷媒は、一群のハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)又は一群のハイドロフルオロカーボン(HFC)からの冷媒又は冷媒の混合物である。冷媒は特にR134a又は1234YFであってもよい。冷媒は、頭字語R744によって知られる二酸化炭素であってもよい。

ハウジング6は、車両(図示せず)の車室内(図示せず)で空気流を循環させるようになっている循環チャンバ5を画定する。循環チャンバ5は、第1のダクト10及び第2のダクト12と、第1のダクト10及び第2のダクト12に空気流を供給するようになっている領域8とを備える。ハウジング6は、分離壁51と、領域8から生じる第2のダクト50内の空気流の循環を制御するための手段50とを備える。

領域8は、再循環された空気流、すなわち、車両の車室内からの空気流をハウジング6に流入させるようになっている第1の入力部60を備える。再循環された空気は、空気回収回路(図示せず)によって車両の車室から送られる。

第1の入力部60は第1の吸気フラップ61を備える。第1の吸気フラップ61は、第1の入力部60の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、車両の車室内からハウジング6の内部への空気流の通過を禁止又は許可する。

また、領域8は、ハウジング6内への外気の流入を許可するようになっている第2の入力部64も備える。外気は、車両の車室内の外側から、ハウジング6に通じている換気グレーティングを介して送られる。

第2の入力部64は第2の吸気フラップ65を備える。第2の吸気フラップ65は、第2の入力部64の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、車両の車室外からハウジング6の内部への空気流の通過を禁止又は許可する。

図に示されないが、望ましくない粒子が車室内に侵入するのを防止するようになっているエアフィルタを第2の入力部64が備えることができることが理解され得る。エアフィルタは、花粉フィルタ、活性炭フィルタ、或いは更には、ポリフェノールフィルタであってもよい。

第1の吸気フラップ61及び/又は第2の吸気フラップ65の開閉により、領域8内及び第1のダクト10内及び/又は第2のダクト12内で循環する空気源を選択することができる。この選択は、車両のユーザの好みにしたがって温度制御ユニットにより行なわれる。したがって、第1の吸気フラップ61が閉じられて第2の吸気フラップ65が開いている場合には、外気のみが領域8内で循環する。第1の吸気フラップ61及び第2の吸気フラップ65が開いている場合、領域8内及び第1のダクト10内及び/又は第2のダクト12内で循環する空気は、半分が外部からの空気により構成され、半分が車室からの空気により構成される。

領域8は、第1のモータ−ファンセット16と呼ばれる少なくとも1つのモータ−ファンセット16を収容する。第1のモータ−ファンセット16は、第1の熱交換器20を介して第1のダクト10及び/又は第2のダクト12に空気を送るようになっている。第1のモータ−ファンセット16は、軸方向モータ−ファンセットタイプから成る。

領域8は第1の熱交換器20を備える。第1の熱交換器20は、第1の入力部60及び/又は第2の入力部64から来る空気流が必然的に第1の熱交換器20を通過するように領域8内で延在する。

第1のダクト10は、混合チャンバ58への第1の通路52を備える。混合チャンバ58は、第1のダクト10及び第2のダクト12の少なくとも一部が混合チャンバ内に開口している限り、第1のダクト10及び第2のダクト12に共通である。混合チャンバ58は、車室内に向かう空気出力部78と連通する。混合チャンバ58内で、第1のダクト10及び第2のダクト12から生じる空気流が混合される。空気流は、類似又は異なる熱的特性及び/又は空力的特性を有し得るため、混合チャンバ58は、車両のユーザの希望を満たすように流れを混合できるようにする。

本発明の一例によれば、第1の通路52は、単にチャネルにすぎず、すなわち、考慮される熱交換器のタイプに関係なく、熱交換器を有さない。

第1の通路52は閉鎖フラップ53を備える。閉鎖フラップ53は、車両の車室内への第1の通路52の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、第1のダクト10の内部から車両の車室内への空気流の通過を禁止又は許可する。

分離壁51は、第1のダクト10と第2のダクト12との間に配置される。この分離壁51は、第1のダクト10を通過する空気流を第2のダクト12を通過する空気流から分離するようになっている。

第2のダクト12のための制御手段50は、領域8と第2のダクト12の入力部との間に配置される。制御手段50は、領域8と第2のダクト12との間に配置されるオリフィス49内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。オリフィス49内に配置される移動フラップは、領域8から第2のダクト12への空気流の通過を禁止又は許可する。

第2のダクト12は、第2のダクト12内への外気の流入を許可するようになっている第1の吸気口40を備える。外気は、車両の外部から、第2のダクト12に通じる換気グレーティングを介して送られる。

図には示されないが、第1の吸気口40は、望ましくない粒子が車室内に侵入するのを防止するようになっているエアフィルタを備えることができることが理解され得る。エアフィルタは、花粉フィルタ、活性炭フィルタ、或いは更には、ポリフェノールフィルタであってもよい。

第1の吸気口40は第1の吸気弁42を備える。第1の吸気弁42は、第1の吸気口40の開口内に配置される、中心軸回りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、車両の外側から第2のダクト12内への空気流の通過を禁止又は許可する。

第2のダクト12は、再循環された空気流を第2のダクト12に流入させるようになっている第2の吸気口36を備える。再循環された空気は、空気回収回路(図示せず)によって車両の車室から第2のダクト12へ送られる。

第2の吸気口36は第2の吸気弁38を備える。第2の吸気弁38は、第2の吸気口36の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、車両の外側から第2のダクト12内への空気流の通過を禁止又は許可する。

第1の吸気口40及び第2の吸気口36が配置される第2のダクト12の部分は、空気流の循環の観点から、領域8に対して平行に配置される。より詳細には、空気流は、ハウジング6に流入してハウジング6内で循環するとともに、領域8又は第1の吸気口40及び第2の吸気口36が配置される第2のダクト12の部分を通過する。

第1の吸気弁42及び/又は第2の吸気弁38の開閉により、領域8から生じる空気流の吸気に加えて、第2のダクト12に流入する空気の性質を選択することができる。この選択は、車両のユーザの好みにしたがって温度制御ユニットによって行なわれる。したがって、制御手段50が第1のダクト10を第2のダクト12から分離する場合、第2の吸気弁38が閉じられて第1の吸気弁42が開けば、外気のみが第2のダクト12内で循環する。更に、制御手段50が第1のダクト10を第2のダクト12から分離する場合、第1の吸気弁42及び第2の吸気弁38が開けば、第2のダクト12内で循環する空気は、半分が外部からの空気により構成され、半分が車室からの空気により構成される。制御手段50が領域8から第2のダクト12内への空気流の通過を可能にする場合、第2のダクト12を通過する空気流の性質は、領域8から生じる空気流の性質によって影響される。

このように構成されると、第2のダクト12が2つの吸気を受け入れることができ、すなわち、一方の吸気は領域8と第1の熱交換器20とによって熱処理され、他方の吸気は、熱処理されずに、第2のダクト12内で循環する外気及び/又は再循環空気の選択を可能にするようになっている。

第2のダクト12は、第2のモータ−ファンセット14と呼ばれるモータ−ファンセット14を備える。第2のモータ−ファンセット14は、空気を第2のダクト12に送るようになっている。第2のモータ−ファンセット14は、軸方向モータ−ファンセットタイプから成る。第2のモータ−ファンセット14は、第2のダクト12内で流れる空気流の方向で、第1の吸気口40及び第2の吸気口36と平行に配置される。

第2のダクト12は第2の熱交換器22を備える。第2の熱交換器22は、第2のモータ−ファンセット14の下流側に、すなわち、第2のモータ−ファンセット14の後に配置される。

第2のチャネル12は、第2の熱交換器22をマスキングするためのマスキング手段44を備える。マスキング手段44は、第2のモータ−ファンセット14と第2の熱交換器22との間に配置されるフラップである。マスキング手段44は、1つの軸を中心に回転するように取り付けられ、空気が第1の熱交換器22を通過できるようにする第1の位置と、この同じ空気が第2の熱交換器20を通過するのを防止する第2の位置との間で移動できる。マスキング手段44の回転は、本発明に係る空気流調節システムの特定の動作モードによって反映されるユーザの好みにしたがって、主に、車両の一人又は複数人のユーザにより求められる温度、及び、気候条件、特に外気温にしたがって、車両の車室内の温度制御ユニットによって制御される。マスキング手段44は、第2の熱交換器22からの空気流をそらすようになっており、それにより、一方から他方へのカロリーの移動を防止する。

第2のダクト12は第3の熱交換器26を備える。第3の熱交換器は第2の熱交換器22の下流側に配置される。

第2のダクト12は、第2のダクト12内で循環する空気流の少なくとも一部を車室の外側へ方向付けるチャネル56を備える。このチャネル56は第3の熱交換器26の下流側に配置される。チャネル56は車両の外部と連通する。

外部へ向かうチャネル56は第1の遮断フラップ55を備える。第1の遮断フラップ55は、車両の外側へのチャネル56の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、ハウジング6の内側から車両の外側への空気流の通過を禁止又は許可する。チャネル56は、第1の遮断フラップ55が開いているときに第2のダクト12内で循環する空気の少なくとも一部を排出するようになっている。

第2のダクト12は、混合チャンバ58への第2の通路54を備える。この第2の通路54は、第3の熱交換器26の下流側に配置される。

第2の通路54は第2の遮断フラップ57を備える。第2の遮断フラップ57は、車両の車室内への第2の通路54の開口内に配置される、中心軸周りで回転移動できるフラップの形態を成す。開口内に配置される移動フラップは、ハウジング6の内部から車両の車室内への空気流の通過を禁止又は許可する。

ハウジング6は、高電圧で作動するように構成される電気ラジエータ76、すなわち、高電圧で作動するのに適するようにする機構を有する電気ラジエータを備える。高電圧とは、約300Vを超える電圧を意味するものと理解される。この電気ラジエータ76は混合チャンバ58内に配置される。電気ラジエータ76は、混合チャンバ58を通って流れる空気流が必然的に電気ラジエータ76を通過するように混合チャンバ58内で延在する。

電気ラジエータ76は、車室内温度制御ユニットによって駆動され、電気ラジエータ76を通過する空気流に対する付加的な熱供給を確保するように選択的に作動され得る。

また、ハウジング6は車室内に向かう空気出力部78も備える。空気出力部78は、ユーザの好みにしたがって車室内の専用の領域内へと空気流を方向付けることができるようにする分配装置79と連通する。

伝熱液を循環させるようになっている伝熱液回路4は、第4の熱交換器18と、少なくとも1つ以上のポンプ80と、複数の弁82と、ラジエータ84と、熱を放出する車両の領域又は該領域付近を通過するようになっている部分86とを備える。これらの要素はパイプ88によって連結される。

伝熱液は第4の熱交換器18を通過する。前述したように、第4の熱交換器18は、冷媒と伝熱液との間の交換器である。

伝熱液回路4は、その本体の温度が最大約65℃であるラジエータ84を備える。このラジエータ84は、伝熱液と車外の空気であってもよい空気との間の熱交換器として動作する。

伝熱液回路4は、熱を放出する車両の領域又は該領域付近を通過するようになっている部分86を備える。内燃機関車両の場合には、この領域が車両の内燃機関を備える。電気車両の場合、この領域は、車両の電気トラクションチェーンの要素、例えば、車両を推進する電気モータ、及び/又は、例えばパワーエレクトロニクスモジュールと呼ばれる前記モータに給電する電力部品を備える。ハイブリッド熱/電気車両の場合、この領域は、内燃機関及び/又は電気トラクションチェーンのうちの少なくとも1つの要素を備える。

また、伝熱液回路4は、伝熱液を伝熱液回路4を通じて循環させるための1つ以上のポンプ80も備える。ここで説明される変形例では、回路が2つのポンプ80を備え、一方のポンプは第1の熱交換器18の下流側に配置され、他方のポンプは部分86の上流側に配置される。2つのポンプ80のうちの一方のみが所定の瞬間に動作中である。部分86の上流側に配置されるポンプ80は、伝熱液が部分86を通過するときに動作中であり、特に、熱を放出する車両の領域を冷却できるようになっている。第4の熱交換器18の下流側に配置されるポンプ80は、伝熱液がラジエータ84を通過するときに動作中であり、特に、伝熱液と車外の空気との間の熱交換を可能にするようになっている。

2つのポンプ80は、熱を放出する車両の領域を冷却して伝熱液と車外の空気との間の熱交換を可能にする必要があると感じられた場合、同時に動作中であってもよい。

伝熱液回路4は、伝熱液の経路を調節するようになっている複数の弁82も備える。ここで説明される変形例において、伝熱液回路は、伝熱液をラジエータ84又は部分86へ選択的に方向付けることができるようにする3つの弁82を備える。したがって、伝熱液回路は、第1の弁82a、第2の弁82b、及び、第3の弁82cを備える。第1の弁82aは、第4の熱交換器18、ラジエータ84、及び、部分86の間に配置される。第2の弁82bは、ラジエータ84と部分86との間に配置される。第3の弁82cは、部分86と第2の弁82bとの間に配置される。

伝熱液は、熱伝達液であり、特に水、グリコールと水の混合物、脱イオン水、又は、フッ素化炭化水素などの誘電性流体である。

前述のシステムは、車室内の温度を調節するために使用される。このシステムは、少なくとも4つの主要なモードにしたがって、気候条件にしたがって、車両の動作時に、及び、車両のユーザの熱的及び空力的好みに基づいて動作する。このシステムは、特に、車室内に存在する空気の温度を下げる ために使用され、システムの動作は、車室内に存在する空気流と車外の空気との間の温度差にしたがって異なり、或いは、システムは、車室内に存在する空気の温度を上げるために使用され、システムの動作はエンジン負荷にしたがって異なる。

以下、4つのモードのそれぞれについて、システムの構成の一例を説明する。これらの構成例は、システムの構成の1つの可能性を成すにすぎず、システムの要素を、別の方法で、他の位置に、又は、異なる順序で配置でき、更なる要素もシステムに組み込むことができる。

以下の段落では、冷媒回路2及び伝熱液回路4に沿う異なる流体の循環について開始点から終了点まで説明する。開始点及び終了点の選択は任意であり、回路は、閉ループモードで動作するため、特定の開始点を有さない。一方で、各流体の循環方向について説明する。

ユーザが車室内の空気流の温度を下げたい場合、車室内で望まれる温度と車室内の空気の温度との間の差が8°Cを超えると、本発明に係るシステムが図2に示される態様で動作される。ここで説明されるモードは、熱負荷が高い空調モード、つまり、車室の冷房需要が高い場合に対応する。

ハウジング6では、第2のダクト12の制御手段50が閉じられ、領域8が第1のダクト10のみと連通する。第2のダクト12は、領域8及び第1のダクト10から分離される空間を形成し、すなわち、領域8内及び第1のダクト10内で循環する空気流は、第2のダクト12内で循環する空気流とは異なる。第1の空気流100は、空気出力部78を介して車室に送られる前に、領域8、第1のダクト10、及び、混合チャンバ58を通って流れる。第1の空気流100は、第1の吸気フラップ61及び第2の吸気フラップ65が開いているので、第1の入力部60及び第2の入力部64からのものである。第1の空気流100は、第1のモータ−ファンセット16を通過した後に第1の熱交換器20を通過し、この第1の熱交換器20で、第1の熱交換器20を通じて流れる冷媒にカロリーを伝える。この熱伝達は、第1の熱交換器20の表面上での第1の空気流100に含まれる水分の凝縮を伴う。その後、第1の空気流100は、閉鎖フラップ53が開放されているので、第1の通路52を通過して混合チャンバ58へと至る。第1の空気流は、出力部78及び分配装置79を介して車室内に送られる。

専ら車外のみからの第2の空気流200は、第1の吸気弁42が開いているので、第1の吸気口40を介して第2のダクト12に流入する。第2の吸気口36は第2の吸気弁38によって遮断される。第2の空気流は、第1の遮断フラップ55が開いているので、外部へのチャネル56を介して外部に送られる。第2の遮断フラップ57は閉じられており、すなわち、第2の遮断フラップ57は、混合チャンバ58内への第2の空気流200の流入を禁止する。第2のダクト12において、第2の空気流200は、第2の熱交換器22及び第3の熱交換器26を連続的に通過し、そこで、第2の空気流200が冷媒によって拡散されるカロリーを回収する。第2の熱交換器22のマスキング手段44は、第2の空気流200を第2の熱交換器22に強制的に通過させるようになっている。したがって、冷媒は、第2の空気流200が第3の熱交換器26を通過することによって凝縮される。

冷媒回路2において、気体状態の冷媒は、圧縮機24によって圧縮されて、低圧、例えば3バールから、より高い圧力、例えば17バールに移行する。その後、冷媒は、第3の熱交換器26内で流れ、そこで、第2のダクト12を通って流れる第2の空気流200にカロリーを放散する。冷媒は、第3の熱交換器26を通過した後、二相の液体/気体状態にある。その後、冷媒は、回路を通って第2の膨張部材32に流れる。膨張部材32は、開いており、冷媒が循環している圧力に作用しない。冷媒は、その後、第4の熱交換器18に到達し、第4の熱交換器18を通過する伝熱液にカロリーを伝える。冷媒は、第4の熱交換器18内を流れた後、液体状態にある。冷媒は、第2の熱交換器22を通過し、そこで、第2のダクト12を通じて流れる第2の空気流200のカロリーを放散した後、第1の膨張部材30を通過し、そこで、膨張して低圧、例えば3バールに戻る。その後、冷媒は、第1の熱交換器20を通過し、そこで、車両の車室内に送られるようになっている第1の空気流100からカロリーを吸収し、これは車室内の温度を下げる効果を有する。第1の熱交換器20の出力部では、冷媒が二相液体/気体状態にある。その後、冷媒は、冷媒の気相から液相を分離するアキュムレータ28を通過する。その後、気相は圧縮機24を通過して回路を再開する。

伝熱液回路4では、伝熱液が、第4の熱交換器18を通過し、そこで冷媒から生じるカロリーを吸収する。伝熱液は、ラジエータ84に導かれる前に第1の弁82aを通過し、そこで、ラジエータ84を通過する外気にこれらのカロリーを放散し、それが車両の領域を冷却する部分86を通過する。第2の弁82bが開いており、第3の弁82cが閉じられているため、ラジエータ84から来る伝熱液体は、部分86から来る伝熱液と再び合流してから、第4の熱交換器18に再度導かれる。

このように構成されると、システムは、車両の車室内の空気の温度を下げることができるようにする。

ユーザが車室内の空気流の温度を下げたい場合、車室内で望まれる温度と車室内の空気の温度との間の差が8°Cを下回ると、本発明に係るシステムが図3に示される態様で動作される。ここで説明されるモードは、熱負荷が低い空調負荷、つまり、車室の冷房需要が低い場合に対応する。

ハウジング6では、第1の吸気弁42、第2の吸気弁38、第1の遮断フラップ55、及び、第2の遮断フラップ57が閉位置に配置される。したがって、第2のダクト12が閉じられ、空気流の循環が第2のダクト12内で禁止される。第2のモータ−ファンセット14は停止位置に置かれる。一方では第2のダクト12内に存在する空気と第2の熱交換器22との間、他方では第2のダクト12内に存在する空気と第3の熱交換器26との間で、カロリーの移動はない。このように、ハウジングは、第2の熱交換器22及び第3の熱交換器26の使用による潜在的なエネルギー節約が第2のモータ−ファンセット14のエネルギー消費を相殺しないために配置される。したがって、第2のダクト12内の空気の循環を遮断することがより効率的である。

それにもかかわらず、第3の空気流110は、空気出力部78を介して車室内に送られる前に、領域8及び第1のダクト10を通って流れる。第3の空気流110は、第1の吸気フラップ61及び第2の吸気フラップ65が開いている場合、第1の入力部60及び第2の入力部64からのものである。第3の空気流110は、第1のモータ−ファンセット16を通過した後に第1の熱交換器20を通過し、この第1の熱交換器20で、第1の熱交換器20を通じて流れる冷媒にカロリーを伝える。カロリーのこの伝達は、第1の熱交換器20の表面上での第3の空気流110に含まれる水分の凝縮を伴う。その後、第3の空気流110は、閉鎖フラップ53が開放しているので、第1の通路52を通過して混合チャンバ58へと至る。第1の空気流は、出力部78及び分配装置79を介して車室内に送られる。

冷媒回路2において、気体状態の冷媒は、圧縮機24によって圧縮されて、低圧、例えば3バールから、より高い圧力、例えば17バールに移行する。その後、冷媒は、第2のダクト12内の空気流の循環がないため、熱を放散することなく第3の熱交換器26内で流れる。その後、冷媒は、回路をたどって、第2の膨張部材32を通過する。第2の膨張部材32は、開いており、すなわち、冷媒の圧力に影響を与えない。その後、冷媒は、第4の熱交換器18に導かれ、第4の熱交換器18を通過する伝熱液にカロリーを伝える。冷媒は、第4の熱交換器18内を流れた後、第4の熱交換器18で行なわれた交換に応じて、二相液体/気体状態又は完全に液体の状態にある。冷媒は、第2の熱交換器22を通過し、そこでは第2のダクト12の空気との交換がない。その後、冷媒は、第1の膨張部材30を通過し、そこで膨張を受けて低圧、例えば3バールに戻る。その後、冷媒は、第1の熱交換器20を通過し、そこで、車両の車室内に送られるようになっている第3の空気流110からカロリーを吸収し、これは車室内の温度を下げる効果を有する。その後、冷媒は、冷媒の気相から液相を分離するアキュムレータ28を通過する。その後、気相は圧縮機24を通過して回路を再開する。

伝熱液回路4では、伝熱液が、第4の熱交換器18を通過し、そこで冷媒から生じるカロリーを回収する。伝熱液は、ラジエータ84に導かれる前に第1の弁82aを通過し、そこで、ラジエータ84を通過する外気にこれらのカロリーを放散し、それが車両の領域を冷却する部分86を通過する。第2の弁82bが開いており、第3の弁82cが閉じられているため、ラジエータ84から来る伝熱液体は、部分86から来る伝熱液と再び合流してから、第4の熱交換器18に再度導かれる。

このように構成されると、システムは、車両の車室内の空気の温度を下げることができるようにする。

エンジン負荷が低いときにユーザが車室内の空気流の温度を上げたい場合、本発明に係るシステムは、図4に示される態様で動作される。ここで説明されるモードは、エンジン負荷が低いヒートポンプモード、つまり、車両のエンジンが殆ど熱を放出しない状況に対応する。

ハウジング6では、閉鎖フラップ53が閉じられ、制御手段50が開かれている。車室内からの第4の空気流120は、第1の入力部60から流れて、第1のモータ−ファンセット16を通過した後、第2のダクト12へ送られる前に第1の熱交換器20を通過する。第4の空気流120は、第1の熱交換器20内を通過する瞬間に、第1の熱交換器20を通って流れる冷媒に熱を伝達する。この熱伝達は、第1の熱交換器20の表面上での第4の空気流120に含まれる水分の凝縮を伴う。外部からの第5の空気流220は、第1の吸気弁42が開いているので、第2のダクト12内の第1の吸気口40から流れる。第2の吸気弁38は閉じられる。第4の空気流120及び第5の空気流220は、第1の共通空気流320を形成するために第2のダクト12内で混合される。この第1の共通空気流320は、マスキング手段44によって第2の熱交換器22からそらされた後、第3の熱交換器26を通過し、そこでは、冷媒は、第2の遮断フラップ57が開いているので、第2の通路54を通過する前に第1の共通空気流320を加熱する。第2の共通流330は、チャネル56が第1の遮断フラップ55によって遮断されているので、第2の通路54を通じて強制的に出される。第1の共通空気流20は、空気出力部78を介して車室内へ導かれる前に、電気ラジエータ76を通過して該電気ラジエータにより再加熱される。

冷媒回路2において、冷媒は、圧縮機24によって圧縮されて、低圧、例えば3バールから、より高い圧力、例えば17バールに移行する。その後、冷媒は、第3の熱交換器26内で流れ、そこで、第2のダクト12を通って流れる第1の共通空気流320にカロリーを拡散する。その後、冷媒は、第2の膨張部材32を通過し、そこで、膨張してより低い圧力に戻る。その後、冷媒は、第4の熱交換器18を通って流れ、そこで、伝熱液から来るカロリーを吸収する。その後、冷媒は、マスキング手段44によって非作動状態にされた第2の熱交換器22を通過する。その後、冷媒は、第1の熱交換器20を通過し、そこで、第4の空気流120から生じるカロリーを回収する。その後、冷媒は、冷媒の気相から液相を分離するアキュムレータ28を通過する。その後、気相は圧縮機24を通過して回路を再開する。

伝熱液回路4では、伝熱液が、部分86を通過し、そこでカロリーを吸収する。第2の弁82bが閉じられ、第3の弁82cが開いているため、伝熱液は、その後、第4の熱交換器18を通過し、そこで、第4の熱交換器18を通過する冷媒にこれらのカロリーを戻す。伝熱液は、第4の熱交換器18を通過した後、開いている第1の弁82aを通過して、部分86へと再び向けられる。

このように構成されると、システムは、車両の車室内の空気の温度を上げることができるようにする。更に、システムは、電気自動車又はハイブリッド電気/ガソリン車両のための電気トラクションチェーンなどの高い温度を有するエンジンの要素を冷却できるようにする。

エンジン負荷が高い状態でユーザが車室内の空気流の温度を上げたい場合、本発明に係るシステムは、図5に示される態様で動作される。ここで説明されるモードは、エンジン負荷が高いヒートポンプモード、つまり、車両のエンジンがかなりの量の熱を放出している状況に対応する。

ハウジング6では、閉鎖フラップ53が閉じられ、制御手段50が開かれている。車室内からの第6の空気流130は、第2の入力部60から流れて、第1のモータ−ファンセット16を通過した後、第2のチャネル12に送られる前に第1の熱交換器20を通過する。第6の空気流130は、第1の熱交換器20内を通過する瞬間に、第1の熱交換器20を通って流れる冷媒にカロリーを伝達する。カロリーのこの伝達は、第1の熱交換器20の表面上での第6の空気流130に含まれる水分の凝縮を伴う。外部からの第7の空気流230は、第1の吸気弁42が開いているので、第2のダクト12内の第1の吸気口40から流れる。第2の吸気弁38は閉じられる。第6の空気流130及び第7の空気流230は、第2の共通空気流330を形成するために第2のダクト12内で混合される。この第2の共通空気流330は、マスキング手段44によって第2の熱交換器22からそらされて、第3の熱交換器26を通過し、そこでは、冷媒は、第2の遮断フラップ57が開いているので、第2の通路54を通過する前に第2の共通空気流330を加熱する。第2の共通流330は、チャネル56が第1の遮断フラップ55によって遮断されているので、第2の通路54を通じて強制的に出される。第2の共通空気流330は、空気出力部78を介して車室内へ導かれる前に、電気ラジエータ76を通過して該電気ラジエータにより再加熱される。

冷媒回路2において、冷媒は、圧縮機24によって圧縮されて、低圧、例えば3バールから、より高い圧力、例えば17バールに移行する。その後、冷媒は、第3の熱交換器26内で流れ、そこで、第2のダクト12を通って流れる第2の共通空気流330にカロリーを伝える。その後、冷媒は、第2の膨張部材32を通過し、そこで、膨張して中間圧力に戻る。その後、冷媒は、第4の熱交換器18を通って流れ、そこで、伝熱液から来るカロリーを回収する。その後、冷媒は、マスキング手段44によって非作動状態にされた第2の熱交換器22を通過する。その後、冷媒は、第1の膨張部材30によって再び膨張されて低圧に達する。その後、冷媒は、第1の熱交換器20を通過し、そこで、第6の空気流130から生じるカロリーを吸収する。その後、冷媒は、冷媒の気相から液相を分離するアキュムレータ28を通過する。その後、気相は圧縮機24を通過して回路を再開する。

伝熱液回路4では、第1の弁82a、第2の弁82b、及び、第3の弁82cが開いている。循環する伝熱液の一部は、部分86を通過して、そこでカロリーを回収し、循環する伝熱液の他の部分は、ラジエータ84を通過して、そこでカロリーを周囲空気に伝達する。その後、伝熱液は、第4の熱交換器18を通過し、そこで、これらのカロリーを第4の熱交換器18を通過する冷媒に戻し、その後、再び部分86に導かれる。

このように構成されると、システムは、車両の車室内の空気の温度を上げることができるようにする。更に、システムは、電気自動車又は電気/ガソリンハイブリッド車両のための電気トラクションチェーンなどの高い温度を有するエンジンの要素を冷却できるようにする。

第1の吸気フラップ61は、全ての図において開いているように表わされる。それにもかかわらず、第1の吸気フラップ61を閉じることができることが理解される。そのようなことは、特に、車室内の空気の温度が車外の空気の温度よりも高く且つ所定の値よりも高い場合に当てはまる。この値は、特に夏に遭遇する可能性のある高温、例えば30°に対応する。

第2の吸気弁38は、全ての図において閉じられているように表わされる。それにもかかわらず、第2の吸気弁38を開くことができることが理解される。そのようなことは、特に、車室内の空気の温度が車外の空気の温度よりも高く且つ第2のモータ−ファンセット14が作動される場合に当てはまる。

上記の説明は、本発明がそれに対して設定された目的を達成することを可能にし、特に蒸発器の着氷を防止することを可能にする換気、加熱及び/又は空調設備を提案することを可能にする方法を明確に説明している。

明らかに、第1の熱交換器の下流側に配置される第1の吸気口及び第2の吸気口を備えるハウジングが実装されれば、非限定的な例として今しがた説明してきた循環を使用する装置に対して当業者により様々な変更を行うことができる。

いかなる場合でも、本発明は、この文書中に具体的に記載される実施形態に限定されるべきでなく、特に、全ての等価な手段及びこれらの手段の任意の作用的組み合わせにまで及ぶ。