FR2855252A1 - Echangeur de chaleur et systeme a cycle combine utilisant celui-ci - Google Patents

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Minoru Sasaki
Atsushi Inaba
Takashi Yamanaka
Eiichi Torigoe
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Denso Corp
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Abstract

Un radiateur (2) pour un cycle de réfrigération à compression de vapeur et un condenseur (12) pour un cycle de Rankine sont intégrés pour constituer un échangeur de chaleur (30). L'échangeur de chaleur comprend une partie centrale (33) destiné à réaliser un échange de chaleur, et est agencé pour avoir une première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur et une seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur. Une unité de changement de rapport fonctionnel (35 - 43) comprend un élément de déplacement tel qu'un piston (35) disposé dans un réservoir de tête (34) de l'échangeur de chaleur, et change un rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle. Par exemple l'élément de déplacement cloisonne un espace intérieur du réservoir de tête en deux parties d'espace, quand à la fois le cycle de réfrigération par compression de vapeur et le cycle de Rankine sont exploités, et ne cloisonne pas l'espace intérieur lorsque seulement l'un du cycle de réfrigération à compression de vapeur et du cycle de Rankine est exploité.

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR ET SYSTEME A CYCLE COMBINE UTILISANT CELUI-CI
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un échangeur de chaleur destiné à un système à cycle combiné comprenant un cycle de réfrigération par compression de vapeur et un cycle de Rankine.
Le système à cycle combiné convient à l'utilisation pour un dispositif de conditionnement d'air de véhicule. 10 ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Dans un dispositif de conditionnement d'air de véhicule décrit dans le brevet japonais N 2 540 738, une vapeur surchauffée générée par la chaleur des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (appelé moteur) est fournie à un 15 compresseur, et le compresseur est exploité en tant que dispositif de détente, de sorte que l'on récupère l'énergie de la chaleur des gaz d'échappement. Lorsqu'un cycle de réfrigération à compression de vapeur est exploité en été, le compresseur ne fonctionne pas comme dispositif de détente et on 20 ne peut pas récupérer de l'énergie de la chaleur des gaz d'échappement du véhicule.
Au contraire, dans un système à cycle combiné décrit dans le document JPA-55-99 561, un cycle de Rankine destiné à récupérer l'énergie de la chaleur des gaz d'échappement est prévu 25 séparément d'un cycle de réfrigération à compression de vapeur, et la puissance récupérée dans le cycle de Rankine est fournie à un compresseur du cycle de réfrigération à compression de vapeur. En conséquence, le cycle de Rankine et de réfrigération à compression de vapeur peuvent fonctionner en même temps. 30 Cependant, dans ce cas, un radiateur (condenseur) pour le cycle de réfrigération à compression de vapeur et un condenseur pour le cycle de Rankine doivent être prévus, et l'on a besoin d'un grand espace de montage pour monter à la fois le radiateur et le condenseur. En conséquence, il est difficile de monter le 35 système à cycle combiné dans un petit espace de montage. $$$$$$ En général, une pression de condensation dans le cycle de Rankine est supérieure à une pression du réfrigérant côté haute pression dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur.
Donc, lorsque le radiateur du cycle de réfrigération à 40 compression de vapeur et le condenseur du cycle de Rankine sont utilisés ensemble, alors que le même type de fluide que le réfrigérant du cycle de réfrigération à compression de vapeur est utilisé comme fluide de circulation du cycle de Rankine, la pression du réfrigérant côté haute pression du cycle de 5 réfrigération à compression de vapeur augmente jusqu'à s'approcher de la pression de condensation du cycle de Rankine.
En conséquence, une pression d'évacuation du compresseur est augmentée, et la consommation de puissance dans le compresseur est augmentée. Il en résulte que le coefficient de performances 10 du cycle de réfrigération à compression de vapeur se dégrade, et une capacité de refroidissement suffisante peut ne pas être obtenue dans le cycle à réfrigération à compression de vapeur lorsque l'on utilise le cycle de réfrigération à compression de

Claims (17)

vapeur comme dispositif de conditionnement d'air du véhicule. 15 RESUME DE L'INVENTION Au vu des problèmes décrits ci-dessus, c'est un but de la présente invention d'améliorer les performances de montage d'un échangeur de chaleur pour système à cycle combiné incluant un cycle de réfrigération à compression de vapeur et un cycle de 20 Rankine. C'est un autre but de la présente invention de procurer un système à cycle combiné utilisant l'échangeur de chaleur, dans lequel la consommation de puissance d'un compresseur d'un cycle de réfrigération à compression de vapeur peut être effectivement 25 réduite tout en pouvant améliorer les performances du cycle de réfrigération à compression de vapeur. Conformément à la présente invention, un échangeur de chaleur pour un système à cycle combiné comportant un cycle de réfrigération à compression de vapeur et un cycle de Rankine 30 comprend une partie centrale dans laquelle circule au moins un d'un réfrigérant dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur et d'un fluide dans le cycle de Rankine. L'échangeur de chaleur est prévu pour avoir au moins l'une d'une première partie fonctionnelle utilisée comme radiateur du cycle de 35 réfrigération à compression de vapeur et d'une seconde partie fonctionnelle utilisée comme condenseur du cycle de Rankine. Dans l'échangeur de chaleur, une unité de changement de rapport fonctionnel est prévu pour changer un rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la 40 partie centrale. Par exemple, lorsque l'on met en oeuvre à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine, l'unité de changement de rapport de fonction est actionnée pour avoir à la fois la première partie fonctionnelle et la seconde 5 partie fonctionnelle dans la partie centrale. Lorsque seul le cycle de réfrigération à compression de vapeur est mis en oeuvre, l'unité de changement de rapport fonctionnel est actionnée pour avoir seulement la première partie fonctionnelle dans la partie centrale. En outre, lorsque seul le cycle de 10 Rankine est mis en oeuvre, l'unité de changement de rapport fonctionnel est actionnée pour avoir seulement la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale. Dans ce cas, généralement, le fluide utilisé dans le cycle de Rankine est le même matériau que dans le réfrigérant. De préférence, dans l'échangeur de chaleur, la partie centrale comprend une pluralité de tubes à travers lesquels circulent au moins l'un du réfrigérant et du fluide, et les premier et second réservoirs de tête sont disposés au niveau de deux côtés d'extrémité de chaque tube dans une direction 20 longitudinale de tube, respectivement, pour s'étendre dans une direction longitudinale de réservoir perpendiculaire à la direction longitudinale de tube et pour communiquer avec les tubes. En outre, l'unité de changement de rapport fonctionnel est disposée dans chacun des premier et second réservoirs de 25 tête pour changer le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale. Par exemple, l'unité de changement de rapport fonctionnel inclut un élément de déplacement qui est déplacé dans une 30 direction perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties espacées, et un second cas, o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique 35 sans séparation du fait de l'élément de déplacement. En outre, l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas. En variante, l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un corps de vanne comportant un trou traversant, disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, et le corps de vanne est déposé dans chacun des premier et second 5 réservoirs de tête pour basculer entre le premier cas et le second cas. En outre, l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas. En variante, l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un corps de vanne papillon disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, et le corps de vanne est disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête pour basculer entre le premier cas et le second cas. En outre, 15 l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas. En variante, l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un élément de déplacement qui 20 est déplacé selon la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre le premier cas et le second cas. A cet instant l'unité de changement de rapport fonctionnel peut changer de manière continue le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie 25 centrale. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront plus évidents d'après la description détaillée suivante faite en faisant référence aux dessins 30 joints, dans lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié d'un système à cycle combiné incluant un cycle de réfrigération à compression de vapeur et un cycle de Rankine conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention, La figure 2A est une vue de face représentant un échangeur de chaleur utilisé pour le système à cycle combiné lorsque sont exploités simultanément à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine conformément au premier mode de réalisation, et la figure 2B est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A indiquée sur la figure 2A, La figure 3A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur utilisé pour le système à cycle combiné lorsque seul est 5 exploité le cycle de réfrigération à compression de vapeur conformément au premier mode de réalisation, et la figure 3B est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A indiquée sur la figure 3A, La figure 4A est une vue de face représentant l'échangeur de 10 chaleur utilisé pour le système à cycle combiné lorsque seul est exploité le cycle de Rankine conformément au premier mode de réalisation, et la figure 4B est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A indiquée sur la figure 4A, La figure 5A est une vue de face représentant un échangeur 15 de chaleur utilisé pour système à cycle combiné lorsque sont exploités simultanément à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine conformément à un second mode de réalisation de la présente invention, et la figure 5B est une vue partielle de dessus représentant 20 l'échangeur de chaleur de la figure 5A, La figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 5A, La figure 7A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné lorsque le seul cycle de 25 réfrigération à compression de vapeur est exploité conformément au second mode de réalisation, et la figure 7B est une vue partielle de dessus représentant l'échangeur de chaleur de la figure 7A, La figure 8 est une vue en coupe partielle agrandie d'une 30 partie A de la figure 7A, La figure 9A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné lorsque seul est exploité le cycle de Rankine conformément au second mode de réalisation, et la figure 9B est une vue de dessus partielle représentant 35 l'échangeur de chaleur de la figure 9A, La figure 10 est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 9A, La figure 11A est une vue de face représentant un échangeur de chaleur utilisé pour un système à cycle combiné lorsque sont 40 exploités simultanément un cycle de réfrigération à compression de vapeur et un cycle de Rankine conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention, et la figure llB est une vue de dessus partielle représentant l'échangeur de chaleur de la figure 11A, La figure 12 est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 11A, La figure 13A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné lorsque seul le cycle de réfrigérant à compression de vapeur est exploité conformément au 10 troisième mode de réalisation et la figure 13B est une vue partielle de dessus représentant l'échangeur de chaleur de la figure 13A, La figure 14 est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 13A, La figure 15A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné lorsque seul est exploité le cycle de Rankine conformément au troisième mode de réalisation et la figure 15B est une vue de dessus partielle représentant l'échangeur de chaleur de la figure 15A, La figure 16 est une vue en coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 15A, La figure 17A est une vue de face représentant un échangeur de chaleur utilisé pour un système à cycle combiné lorsque sont exploités simultanément un cycle de réfrigérant à compression de 25 vapeur et un cycle de Rankine conformément à un quatrième mode de réalisation de la présente invention, et la figure 17B est une vue de dessus partielle représentant l'échangeur de chaleur de la figure 17A, La figure 18 est une vue en coupe partielle agrandie d'une 30 partie A de la figure 17A, La figure 19A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné quand seul est exploité le cycle de réfrigération à compression de vapeur conformément au quatrième mode de réalisation et la figure 19B est une vue en 35 coupe partielle agrandie d'une partie A de la figure 19A, et La figure 20A est une vue de face représentant l'échangeur de chaleur du système à cycle combiné quand seul est exploité le cycle de Rankine conformément au quatrième mode de réalisation, et la figure 20B est une vue en coupe agrandie d'une partie A de 40 la figure 20A. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES (Premier mode de réalisation) Le premier mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit en faisant référence aux figures 1 à 4B. Dans 5 le premier mode de réalisation, un échangeur de chaleur de la présente invention est utilisé de façon caractéristique pour un système à cycle combiné destiné à un véhicule. La figure 1 représente un dispositif de conditionnement d'air de véhicule utilisant le système à cycle combiné. Un compresseur 1 est prévu pour aspirer et comprimer le réfrigérant. Un radiateur 2 (condenseur, refroidisseur) et un échangeur de chaleur côté haute pression destiné à refroidir le réfrigérant haute pression refoulé depuis le compresseur 1 en évacuant la chaleur vers l'atmosphère. Dans ce mode de 15 réalisation, comme du fréon (R134a) est utilisé comme réfrigérant, l'enthalpie du réfrigérant diminue dans le radiateur 2, alors que le réfrigérant de gaz refoulé par le compresseur 1 est condensé et liquéfié dans le radiateur 2. Le réfrigérant évacué du radiateur 2 circule dans un 20 récepteur 3 (séparateur gaz-liquide), et est séparé en réfrigérant liquide et réfrigérant gazeux dans le récepteur 3. Le réfrigérant en surplus dans le cycle de réfrigération par compression de vapeur est stocké dans le récepteur 3. Du réfrigérant liquide à haute pression fourni depuis le récepteur 25 3 est décompressé dans une vanne de détente 4. Dans ce mode de réalisation, la vanne de détente 4 est une vanne de détente thermique, dans laquelle un degré d'ouverture du papillon de la vanne de détente 4 est commandé de sorte qu'un degré de surchauffe du réfrigérant à aspirer dans le compresseur 1 prenne 30 une valeur prédéterminée. Un évaporateur 5 est un échangeur de chaleur côté basse pression dans lequel le réfrigérant à basse pression, qui a été détendu dans la vanne de détente 4, est vaporisé en exécutant l'échange de chaleur entre le réfrigérant à basse pression et 35 l'air qui doit être soufflé dans un habitacle d'un véhicule. En conséquence, l'air passant à travers l'évaporateur 5 est refroidi et déshumidifié. Dans ce mode de réalisation, le compresseur 1, le radiateur 2, le récepteur 3, la vanne de détente 4 et l'évaporateur 5 sont 40 reliés pour constituer le cycle de réfrigération à compression de vapeur, dans lequel de la chaleur est transférée depuis un côté à basse température vers un côté à haute température. Un réchauffeur 6 chauffe l'air devant être soufflé dans l'habitacle du véhicule en utilisant de l'eau chaude chauffée à 5 la chaleur des gaz d'échappement du véhicule utilisés comme source de chaleur. Par exemple, la chaleur des gaz d'échappement est générée dans le moteur 20. Dans ce mode de réalisation, le réchauffeur 6 est disposé dans un conduit d'air au niveau d'un côté air en aval de l'évaporateur 5. En outre, le réchauffeur 6 10 est disposé dans le conduit d'air pour former un passage de dérivation à travers lequel l'air provenant de l'évaporateur 5 contourne le réchauffeur 6. Une trappe de mélange d'air 7 est disposé dans le conduit d'air pour régler un rapport entre une quantité d'air circulant à travers le réchauffeur 6 et une 15 quantité d'air passant par le passage de dérivation. En conséquence, la trappe de mélange d'air 7 peut régler la température de l'air devant être soufflé dans l'habitacle du véhicule. Ensuite, un cycle de Rankine sera maintenant décrit. Un 20 dispositif de détente 10 est un dispositif de récupération d'énergie destiné à récupérer l'énergie mécanique en détendant un fluide de vapeur surchauffé. Dans ce mode de réalisation, l'énergie mécanique récupérée dans le dispositif de détente 10 est transmise au compresseur 1 par l'intermédiaire d'un 25 dispositif de transmission de puissance destiné à transmettre la puissance par intermittence, tel qu'un embrayage électromagnétique 11. Un condenseur 12 est un radiateur destiné à condenser le fluide vapeur provenant du dispositif de détente 10 en exécutant 30 un échange de chaleur entre le fluide vapeur provenant du dispositif de détente 10 et l'air extérieur. Un récepteur 13 est un séparateur gaz-liquide qui sépare le fluide circulant depuis le condenseur 12 en un fluide gazeux et un fluide liquide, et y stocke le fluide liquide en tant que fluide en excès. Une pompe 14 est une pompe électrique destinée à aspirer le fluide liquide depuis le récepteur 13 et destinée à envoyer le fluide liquide aspiré vers une unité chauffante 15. Dans ce mode de réalisation, l'unité chauffante 15 est une unité générant une surchauffe, dans lequel le fluide refoulé par la pompe 15 est 40 chauffé pour générer une vapeur surchauffée. Généralement, l'unité chauffante 15 chauffe le fluide pour générer la vapeur surchauffée, en utilisant de l'eau chaude qui est chauffée par la chaleur des gaz d'échappement générés dans le véhicule tel que le moteur 20. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de détente 10, le condenseur 12, le récepteur 13, la pompe 14, et l'unité chauffante 15 constituent le cycle de Rankine destiné à récupérer l'énergie depuis la chaleur des gaz d'échappement. Dans cet exemple de la figure 1, le condenseur 12 et le 10 radiateur 2 sont intégrés et le réfrigérant du cycle de réfrigération à compression de vapeur peuvent circuler dans le condenseur 12. En conséquence, le fluide fonctionnel dans le cycle de Rankine est généralement le même fluide que le réfrigérant dans le cycle de réfrigération à compression de 15 vapeur. Ensuite, un cycle d'eau du moteur sera maintenant décrit. Un radiateur 21 est un échangeur de chaleur destiné à refroidir l'eau de réfrigération du moteur en exécutant un échange de chaleur entre l'eau de réfrigération du moteur circulant depuis 20 le moteur 20 et l'air extérieur. Un thermostat 22 est disposé pour régler la température de l'eau de réfrigération du moteur, c'est-à-dire la température du moteur 20. Spécifiquement, le thermostat 22 règle une quantité de l'eau de réfrigération du moteur entrant dans le radiateur 21 et une quantité de l'eau de 25 réfrigération du moteur contournant le radiateur 21 de manière à régler la température du moteur 20. Une pompe à eau 23 destinée à faire circuler l'eau de refroidissement du moteur dans le cycle d'eau du moteur est entraînée par la puissance du moteur 20. Cependant, une pompe 30 électrique peut être utilisée en tant que pompe à eau 23. Une vanne 24 est une vanne trois voies destinée à basculer entre un cas, o l'eau de refroidissement du moteur à haute température circule dans l'unité chauffante 15 et un cas o l'eau de réfrigération du moteur à haute température ne circule 35 pas dans l'unité chauffante 15. La vanne 24 est activée de façon à être en liaison électrique avec le fonctionnement de la pompe 14. Dans ce mode de réalisation, le radiateur 2 et le condenseur 12 sont intégrés pour former un échangeur de chaleur intégré 30, 40 ainsi que représenté sur les figures 1 et 2A. Ainsi que représenté sur la figure 2A, l'échangeur de chaleur 30 comprend une partie centrale 33 et deux réservoirs de tête 34 disposés aux deux extrémités de la partie centrale 33. La partie centrale 33 comprend une pluralité de tubes 31 à travers lesquels 5 circulent le réfrigérant (fluide) et des ailettes ondulées 32 liées aux surfaces extérieures des tubes 31 pour augmenter la surface d'échange de chaleur avec l'air. Les réservoirs de tête s'étendent dans une direction perpendiculaire à une direction longitudinale du tube 31 pour communiquer avec les tubes 31 au 10 niveau des deux extrémités longitudinales de chaque tube 31. Deux parties d'entrée 34a sont prévues dans un premier réservoir de tête 34 au niveau de deux extrémités dans la direction longitudinale du réservoir de tête 34. Par exemple, une première partie d'entrée 34a est positionnée au niveau d'une 15 partie approximativement au milieu entre une extrémité longitudinale du réservoir de tête 34 et le centre du réservoir de tête 34 dans la direction longitudinale, et l'autre partie d'entrée 34a est positionnée au niveau d'une partie approximativement au milieu entre l'autre extrémité longitudinale du réservoir de tête 34 et le centre du réservoir de tête 34 dans la direction longitudinale. De manière similaire, deux parties de sortie 34b sont prévues dans l'autre réservoir de tête 34 en des positions correspondant aux positions des parties d'entrée 34a dans la direction 25 longitudinale du réservoir de tête 34. Dans ce mode de réalisation, l'échangeur de chaleur 30 est du type multi-sens. Ainsi que représenté sur la figure 2B, un piston 35 est disposé sur le réservoir de tête 34 au niveau d'une partie approximativement au centre du réservoir de tête 34 dans la 30 direction longitudinale du réservoir de tête 34 de manière à être déplacé dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir de tête 34. Le piston 35 est déplacé pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur du réservoir de tête 34 est cloisonné en deux parties d'espace 35 l'une supérieure et l'autre inférieure, et une second cas o les deux parties d'espace du réservoir de tête 34 ne sont pas séparées l'une de l'autre. Dans le second cas, l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est un espace de communication unique. Dans ce mode de réalisation, le piston 35 est déplacé par un élément élastique tel qu'un ressort hélicoïdal 36 et une bobine d'excitation 37. Lorsque la bobine d'excitation 37 n'est pas alimentée, le piston 35 est déplacé vers la partie centrale 33 par la force 5 élastique du ressort hélicoïdal 36 pour séparer les deux parties d'espace du réservoir de tête 34 l'une de l'autre. Au contraire, lorsque la bobine d'excitation 37 est excitée, le piston 35 est déplacé vers un côté opposé à la partie centrale 33 par la force électromagnétique de la bobine d'excitation 37 pour faire 10 communiquer les deux parties d'espace du réservoir de tête 34 l'une avec l'autre. Dans ce mode de réalisation, le réservoir de tête de gauche 34 peut avoir la même structure que le réservoir de tête de droite 34. Ensuite, le fonctionnement du système à cycle combiné 15 comprenant l'échangeur de chaleur 30 sera maintenant décrit. Ici, le fluide circulant dans le cycle de Rankine est le même constituant que le réfrigérant circulant dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur. Lorsque à la fois le cycle de réfrigération à compression de 20 vapeur et le cycle de Rankine sont exploités en même temps, la bobine d'excitation 37 n'est pas alimenté de sorte que l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé en deux parties d'espace, l'une supérieure et l'autre inférieure, ainsi que représenté sur la figure 2B. Dans ce cas, le compresseur 1 et la 25 pompe 14 sont actionnés, et l'eau de réfrigération du moteur à haute température est mise en circulation vers l'unité chauffante 15. En conséquence, lorsque à la fois le cycle de réfrigération de compression de vapeur et le cycle de Rankine sont exploités, 30 le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement une moitié inférieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant provenant du dispositif de détente 10 circule à travers approximativement une moitié supérieure de la partie 35 centrale 33. Dans cet exemple, le réfrigérant (fluide) refoulé par le compresseur 1 entre dans la moitié inférieure de la partie centrale 33 par l'intermédiaire de la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant (fluide) évacué depuis le dispositif de détente 10 circule à travers la 40 moitié supérieure de la partie centrale 33. Cependant, cet agencement de la moitié inférieure et de la moitié supérieure dans la partie centrale 33 peut être modifié. Par exemple, le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 peut circuler dans la moitié supérieure de la partie centrale 33 par la partie 5 d'espace supérieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant émis par le dispositif de détente 10 peut circuler dans la moitié inférieure de la partie centrale 33. Conformément au premier mode de réalisation, lorsque à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le 10 cycle de Rankine sont exploités, l'espace intérieur dans chaque réservoir de tête 34 est séparé en la partie d'espace supérieure et la partie d'espace inférieure de sorte qu'approximativement une moitié de la partie centrale 33 est utilisée en tant que radiateur 2 et approximativement l'autre moitié de la partie centrale 33 est utilisée en tant que condenseur 12. Donc, dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur, le réfrigérant circule dans cet ordre depuis le compresseur 1 -+ l'échangeur de chaleur 30 (radiateur 2) le récepteur 3 -> la vanne de détente 4 -> l'évaporateur 5 -+ le compresseur 1. En 20 conséquence, le réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur 5 en absorbant la chaleur de l'air devant être soufflé dans l'habitacle du véhicule, tandis que la chaleur provenant du réfrigérant gazeux évaporé dans l'évaporateur 5 est évacuée dans le radiateur 2 compris dans l'échangeur de chaleur 30. A 25 l'opposé, dans le cycle de Rankine, la vapeur du réfrigérant surchauffé générée dans l'unité chauffante 15 est décomprimée et est détendue dans le dispositif de détente 10 d'une manière isentropique, et l'énergie mécanique correspondant à l'énergie de détente est produite. Dans ce mode de réalisation, l'arbre de 30 sortie du dispositif de détente 10 est couplé à un arbre de rotation du compresseur 1 par l'intermédiaire de l'embrayage électromagnétique 11. En conséquence, la puissance récupérée dans le dispositif de détente 10 peut être fournie au compresseur 1. Le compresseur 1 peut également être actionné par la puissance provenant du moteur 20 par l'intermédiaire du dispositif de transmission de puissance destiné à fournir de manière intermittente la puissance du moteur. Donc, lorsqu'une capacité de refroidissement nécessaire peut être obtenue alors 40 que le compresseur 1 est actionné simplement en utilisant la puissance récupérée depuis le dispositif de détente 10, la fourniture de puissance provenant du moteur 20 vers le compresseur 1 est arrêtée. Lorsque seul est exploité le cycle de réfrigération à 5 compression de vapeur, la bobine d'excitation 37 est alimentée de sorte que les parties d'espace supérieure et inférieure dans chaque réservoir de tête 33 communiquent l'une avec l'autre. En outre, le compresseur 1 est employé alors que l'embrayage électromagnétique 11 est déconnecté. En conséquence, le 10 réfrigérant à haute pression refoulé par le compresseur 1 circule dans toutes la zone de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30, et toute la superficie de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur est utilisée comme radiateur 2 dans le cycle de réfrigération à compression de 15 vapeur. Donc, dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur, le réfrigérant circule dans cet ordre depuis le compresseur 1 - l'échangeur de chaleur 30 (le radiateur 2) - le récepteur 3 - la vanne de détente 4 -> l'évaporateur 5 - le compresseur 1. En conséquence, le réfrigérant s'évapore dans 20 l'évaporateur 5 en absorbant la chaleur de l'air devant être soufflé dans l'habitacle du véhicule, tandis que la chaleur du gaz réfrigérant évaporé dans l'évaporateur 5 est évacuée par le radiateur 2 construit dans l'échangeur de chaleur 30. Lorsque seul est exploité le cycle de Rankine, 25 l'alimentation électrique est fournie à la bobine d'excitation 37, de sorte que les parties d'espace supérieure et inférieure dans chacun des réservoirs de tête 34 communiquent l'une avec l'autre. En outre, la pompe 14 est actionnée alors que l'embrayage électromagnétique 11 est débrayé. Donc, toute la 30 surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que condenseur 12, et le réfrigérant sortant du dispositif de détente 10 circule dans approximativement toutes la zone de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30. Donc, dans le cycle de Rankine, la vapeur de réfrigérant surchauffé (vapeur de fluide) générée dans l'unité chauffante 15 est décomprimée et est détendue dans le dispositif de détente 10 d'une manière isentropique, et l'énergie mécanique correspondant à l'énergie de la détente est fournie en sortie. Comme le cycle 40 de réfrigération à compression de vapeur est arrêté, la puissance récupérée dans le dispositif de détente 10 peut être fournie à un générateur. Dans ce cas, le générateur fonctionne et l'énergie récupérée peut être stockée sous forme d'énergie électrique dans une batterie. Conformément au premier mode de réalisation de la présente invention, une unité de changement de rapport fonctionnel, destinée à changer un rapport entre une première partie fonctionnelle et une seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30, estconstituée du 10 piston 35, du ressort hélicoïdal 36 et de la bobine d'excitation 37. Ici, la première partie fonctionnelle est une partie utilisée comme radiateur 2 dans laquelle circule le réfrigérant à haute pression provenant du compresseur 1, et la seconde partie fonctionnelle est une partie utilisée en tant que 15 condenseur 12 dans laquelle circule le réfrigérant de vapeur après la détente. Comme le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle peut être changé dans la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 en utilisant l'unité de changement de rapport fonctionnel, il 20 est possible d'obtenir à la fois les fonctionnalités du radiateur 2 et du condenseur 12 dans l'échangeur de chaleur unique 30. En outre, le radiateur 2 et le condenseur 12 sont intégrés en un échangeur de chaleur unique 30 et le rapport entre la 25 première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur 2 et la seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur 12 peut être changé en déplaçant la position du piston 35. En conséquence, l'espace de montage du radiateur 2 et du condenseur 12 dans le véhicule peut être efficacement réduit 30 dans le système à cycle combiné. En outre, la première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur 2 et la seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur 12 sont séparées l'une de l'autre dans l'échangeur de chaleur unique 30. En conséquence, ceci permet 35 d'éviter que la pression du réfrigérant côté haute pression du cycle de réfrigération à compression de vapeur ne soit augmentée jusqu'à une pression de condensation dans le cycle de Rankine, en empêchant ainsi que la pression dans la première partie fonctionnelle et la pression dans la seconde partie 40 fonctionnelle ne soient uniformes. Il en résulte que, même lorsque deux première et seconde parties fonctionnelles sont intégrées sous forme d'un échangeur de chaleur unique 30, on peut empêcher que la consommation de puissance dans le compresseur 1 ne soit augmentée du fait d'une 5 augmentation de la pression de refoulement du compresseur 1. En conséquence, on peut empêcher que le coefficient de performances (COP) dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur se dégrade, et on peut obtenir une capacité suffisante de refroidissement dans le cycle de réfrigération à compression de 10 vapeur. (Second mode de réalisation) Le second mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit en faisant référence aux figures 5A à 10. Dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, le piston 35 15 est déplacé alors qu'il coulisse de manière à basculer entre un cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé entre plusieurs parties d'espace et un cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 n'est pas séparé en plusieurs parties d'espace. Au contraire, dans le second mode de réalisation, 20 ainsi que représenté sur les figures 5A à 6, un corps de vanne sphérique présentant un trou traversant 38 est prévu dans chaque réservoir de tête de manière à pouvoir tourner dans le réservoir de tête 34 grâce à un actionneur 39 tel qu'un servomoteur et un moteur pas-à-pas, de manière à basculer vers l'un du cas o 25 l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé en plusieurs parties d'espace (par exemple deux parties d'espace) et du cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 n'est pas séparé. Lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur et 30 le cycle de Rankine fonctionnent tous deux en même temps, le corps de vanne 38 est tourné de sorte qu'une direction d'ouverture du trou traversant 38 soit approximativement perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte que l'espace intérieur du réservoir de tête 34 35 soit séparé en parties d'espace inférieure et supérieure. En outre, le compresseur 1 et la pompe 14 sont actionnés de sorte que l'eau de réfrigération du moteur à haute température circule dans l'unité chauffante 15. En conséquence, lorsque le cycle de réfrigération à 40 compression de vapeur et le cycle de Rankine sont tous deux exploités, le réfrigérant (fluide) refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement une moitié inférieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant (fluide) émis par le 5 dispositif de détente 10 circule dans approximativement la moitié supérieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace supérieure du réservoir de tête 34. Dans cet exemple, le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement la moitié inférieure de la partie centrale à 10 travers la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant émis par le dispositif de détente 10 circule à travers approximativement la moitié supérieure de la partie centrale 33. Cependant, cet agencement de la moitié inférieure et de la moitié supérieure dans la partie centrale 33 peut être 15 modifié. Par exemple, le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 peut circuler dans la moitié supérieure de la partie centrale 33 par la partie d'espace supérieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant évacué par le dispositif de détente 10 peut circuler dans la moitié inférieure de la partie centrale 33 par 20 la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34. Conformément au second mode de réalisation, lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine sont tous deux exploités, l'espace intérieur de chaque réservoir de tête 34 est séparée en la partie d'espace supérieure et la 25 partie d'espace inférieure de sorte que approximativement la moitié de la partie centrale 33 est utilisée en tant que radiateur 2 et que approximativement l'autre moitié de la partie centrale 33 est utilisée en tant que condenseur 12. Donc, dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur, le 30 réfrigérant circule dans cet ordre depuis le compresseur 1 -> l'échangeur de chaleur 30 (radiateur 2) - le récepteur 3 -+ la vanne de détente 4 -> l'évaporateur 5 -+ le compresseur 1. En conséquence, le réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur 5 en absorbant la chaleur de l'air devant être soufflé dans 35 l'habitacle du véhicule, alors que la chaleur du réfrigérant gazeux évaporé dans l'évaporateur 5 est évacuée par le radiateur 2 qui est inclus dans l'échangeur de chaleur 30. Au contraire, dans le cycle de Rankine, la vapeur de réfrigérant surchauffé générée dans l'unité chauffante 15 est 40 décomprimée et est détendue dans le dispositif de détente 10 d'une manière isentropique, et l'énergie mécanique correspondant à l'énergie de détente est produite. Ensuite, le fonctionnement du système à cycle combiné sera maintenant décrit dans un cas o seul est exploité le cycle de 5 réfrigération à compression de vapeur. Lorsque seul est exploité le cycle de réfrigération à compression de vapeur, ainsi que représenté sur les figures 7A, 7B, 8, la direction d'ouverture du trou traversant 38a est dans la direction longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte que les parties d'espace 10 supérieure et inférieure dans chaque réservoir de tête 34 communiquent l'une avec l'autre. En outre, le compresseur 1 est employé alors que l'embrayage électromagnétique 11 est débrayé. En conséquence, le réfrigérant à haute pression refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement toute la zone de la 15 partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30, et approximativement toute la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur est utilisée en tant que radiateur 2 dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur. Donc, dans le cycle de réfrigération à compression de 20 vapeur, le réfrigérant circule dans cet ordre depuis le compresseur 1 -> l'échangeur de chaleur 30 (radiateur 2) -+ le récepteur 3 -+ la vanne de détente 4 -+ l'évaporateur 5 - le compresseur 1. En conséquence, le réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur 5 en absorbant la chaleur de l'air devant être 25 soufflé dans l'habitacle du véhicule, alors que la chaleur provenant du gaz réfrigérant évaporé dans l'évaporateur 5 et évacuée par le radiateur 2 construit dans l'échangeur de chaleur 30. En conséquence, l'air passant au travers de l'évaporateur 5 peut être suffisamment refroidi. Ensuite le fonctionnement du système à cycle combiné sera maintenant décrit dans un cas o seul le cycle de Rankine est exploité. Lorsque seul le cycle de Rankine est exploité, ainsi que représenté dans les figures 9A, 9B, 10, la direction d'ouverture du trou traversant 38a est positionnée dans la 35 direction longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte que les deux parties d'espace supérieure et inférieure dans chacun des réservoirs de tête 34 communiquent l'une avec l'autre. En outre, la pompe 14 est actionnée alors que l'embrayage électromagnétique 11 est débrayé. Donc approximativement toute 40 la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que condenseur 12, et le réfrigérant sortant du dispositif de détente 10 circule dans approximativement toute la zone de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30. Donc, dans le cycle de Rankine, la vapeur de réfrigérant surchauffé générée dans l'unité chauffante 15 est décomprimée et est détendue dans le dispositif de détente 10 d'une manière isentropique, et l'énergie mécanique correspondant à l'énergie de détente peut être récupérée. En conséquence, l'énergie des 10 gaz d'échappement peut être récupérée efficacement grâce au cycle de Rankine. (Troisième mode de réalisation) Le troisième mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit en faisant référence aux figures 11A à 15 16. Dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, le piston 35 est déplacé lorsqu'il coulisse de manière à basculer entre un cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé en plusieurs parties d'espace, et un cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 n'est pas séparé. Au 20 contraire, dans le troisième mode de réalisation, ainsi que représenté sur les figures 11A à 12, un corps de vanne papillon en forme de disque 40 est disposé dans chaque réservoir de tête 34 pour être mis en rotation par un actionneur 39, tel qu'un servomoteur et un moteur pas à pas de manière à basculer entre 25 le cas o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé en plusieurs parties d'espace (par exemple deux parties d'espace) et le cas, o l'espace intérieur du réservoir de tête 34 n'est pas séparé. Lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur et 30 le cycle de Rankine sont exploités tous deux en même temps, le corps de vanne 40 est tourné de sorte qu'une surface plate du corps de vanne 40 soit approximativement perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir de tête 34, de sorte que l'espace intérieur du réservoir de tête 34 est séparé en parties 35 d'espace supérieure et inférieure. En outre, le compresseur 1 et la pompe 14 fonctionnent de sorte que l'eau de réfrigération du moteur à haute température soit mise en circulation dans l'unité chauffante 15. En conséquence, lorsque le cycle de réfrigération à 40 compression de vapeur et le cycle de Rankine sont tous deux exploités, le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement la moitié inférieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace inférieure du réservoir de tête 34, et le réfrigérant évacué depuis le dispositif de 5 détente 10 circule dans approximativement la moitié supérieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace supérieure du réservoir de tête 34. Dans cet exemple, le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 circule dans la partie inférieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace inférieure 10 du réservoir de tête 34, et le réfrigérant évacué par le dispositif de détente 10 circule dans la partie supérieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace supérieure du réservoir de tête 34. Cependant, cet agencement de la moitié inférieure et de la moitié supérieure de la partie centrale 33 15 peut être modifié. Par exemple le réfrigérant refoulé par le compresseur 1 peut circuler dans la partie supérieure de la partie centrale 33 à travers la partie d'espace supérieure du réservoir de tête 34 et le réfrigérant évacué par le dispositif de détente 10 peut circuler dans la moitié inférieure de la 20 partie centrale 33. Conformément au troisième mode de réalisation, lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine sont tous deux exploités, l'espace intérieur de chaque réservoir de tête 34 est séparé en la partie d'espace supérieure 25 et la partie d'espace inférieure de sorte qu'approximativement une moitié de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que radiateur 2 et approximativement une moitié de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que condenseur 12. Donc le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine 30 peuvent être exploités tous les deux en utilisant l'échangeur de chaleur unique 30 en tant que radiateur 2 du cycle de réfrigération à compression de vapeur et en tant que condenseur 12 du cycle de Rankine. Lorsque seul est exploité le cycle de réfrigération à 35 compression de vapeur, ainsi que représenté sur les figures 13A, 13B, 14, la surface plate du corps de vanne 40 est parallèle à la direction longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte que les parties d'espace supérieure et inférieure dans chaque réservoir de tête 34 communiquent l'une avec l'autre. En outre, 40 le compresseur 1 est actionné alors que l'embrayage électromagnétique 11 est débrayé. En conséquence, le réfrigérant haute pression refoulé par le compresseur 1 circule dans toutes les zones de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 et toute la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de 5 chaleur est utilisée en tant que radiateur 2 dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur. Il en résulte que le cycle de réfrigération à compression de vapeur peut être exploité efficacement en utilisant toute la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 en tant que radiateur 2. Lorsque seul le cycle de Rankine est exploité, ainsi que représenté sur les figures 15A, 15B, 16, la surface plate du trou traversant 38a est approximativement parallèle à la direction longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte que les deux parties d'espace supérieure et inférieure dans chacun des 15 réservoirs de tête 34 communiquent l'une avec l'autre. En outre, la pompe 14 est actionnée alors que l'embrayage électromagnétique est débrayé. Donc, toute la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que condenseur 12, et le réfrigérant (fluide) sortant du 20 dispositif de détente 10 entre dans toute la zone de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30. Il en résulte que le cycle de Rankine peut être exploité de manière efficace en utilisant toute la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur en tant que condenseur 12. (Quatrième mode de réalisation) Le quatrième mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit en faisant référence aux figures 17A à 20B. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, approximativement toute la surface de la partie centrale 33 est 30 utilisée en tant que radiateur 2 ou condenseur 12 seulement lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur ou le cycle de Rankine sont exploités. Au contraire, dans le quatrième mode de réalisation, un rapport entre une première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur 2 dans la partie 35 centrale 33, et une seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur 12 dans la partie centrale 33 peut être changé de manière continue de 0 à 100 %. En particulier, ainsi que représenté sur les figures 17A, 17B et 18, un corps de vanne à aimant permanent 41 est disposé 40 dans chaque réservoir de tête 34 pour être mobile dans le réservoir de tête 34 dans la direction axiale. En outre, un aimant permanent en forme d'arc circulaire 42 entoure une partie du corps de vanne 41 depuis l'extérieur du réservoir de tête 34 pour exercer une attraction sur le corps de vanne 41. En 5 conséquence, lorsque l'aimant permanent 42 est déplacé dans la direction longitudinale du réservoir de tête 34, le corps de vanne 41 se déplace dans la direction longitudinale en même temps que le déplacement de l'aimant permanent 42. L'aimant permanent 42 est déplacé dans la direction longitudinale du 10 réservoir de tête 34 par un actionneur 43 tel qu'un moteur. En conséquence, l'unité de changement de rapport fonctionnel est constituée du corps de vanne 41, de l'aimant permanent 42 et de l'actionneur 43. Ici, l'espace intérieur du réservoir de tête 34 peut être séparé en plusieurs parties d'espace, par exemple deux 15 parties d'espace dans ce mode de réalisation, lorsque le corps de vanne 41 est positionné entre deux parties d'extrémité (parties d'extrémités supérieure et inférieure sur la figure 17A) du réservoir de tête 34 dans la direction longitudinale du réservoir de tête 34. Lorsque le corps de vanne 41 est 20 positionné au niveau d'une partie d'extrémité du réservoir de tête 34 dans la direction longitudinale du réservoir de tête 34, l'espace intérieur du réservoir de tête 34 n'est pas séparé, et forme un seul espace de communication. En outre, dans ce mode de réalisation, les deux parties 25 d'entrée 34a sont prévues dans un premier réservoir de tête 34 au niveau de deux côtés d'extrémité longitudinaux du réservoir de tête 24, et les deux parties de sortie 34b sont prévues dans l'autre réservoir de tête 24 au niveau de deux côtés d'extrémité longitudinaux du réservoir de tête 24. Dans le quatrième mode de réalisation, un pignon est prévu dans l'actionneur 43 pour se mettre en prise avec une crémaillère disposée sur une surface de la paroi extérieure du réservoir de tête 34, et est mis en rotation de sorte que l'aimant permanent 42 est déplacé dans la direction 35 longitudinale du réservoir de tête 34. Cependant la structure de l'actionneur 43 n'est pas limitée à cela. Par exemple, l'actionneur 43 peut être constitué d'un moteur linéaire. Ensuite, le fonctionnement du système à cycle combiné conforme au quatrième mode de réalisation de la présente 40 invention sera maintenant décrit. Lorsque à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine sont exploités, ainsi que représenté sur les figures 17A et 18, l'espace intérieur dans chaque réservoir de tête 34 est cloisonné à une position 5 appropriée (par exemple, approximativement la position milieu) en la partie d'espace supérieure et la partie d'espace inférieure si bien qu'une partie supérieure de la partie centrale 33 est utilisée en tant que radiateur 2 et l'autre partie de la partie centrale 33 est utilisée en tant que 10 condenseur 12. Donc, à la fois le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine peuvent être exploités en utilisant l'échangeur de chaleur unique 30 en tant que radiateur 2 du cycle de réfrigération à compression de vapeur et en tant que condenseur 12 du cycle de Rankine. En outre, le rapport entre la première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur 2 de la partie centrale 33 et la seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur 12 dans la partie centrale 33 peut varier de manière continue en conformité avec une charge de chaleur du cycle de réfrigération 20 à compression de vapeur et d'une valeur de puissance à récupérer dans le cycle de Rankine. Lorsque seul est exploité le cycle de réfrigération à compression de vapeur, ainsi que représenté sur les figures 19A, 19B, le corps de vanne 41 est déplacé vers un côté d'extrémité 25 longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte qu'approximativement toute la partie centrale 33 est utilisée en tant que radiateur 2. En outre, le compresseur 1 est actionné alors que l'embrayage électromagnétique 11 est débrayé. En conséquence, le réfrigérant à haute pression refoulé par le compresseur 1 circule dans approximativement toute la zone de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30, et approximativement toute la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que radiateur 2 dans le cycle de réfrigération à compression de vapeur. Il en résulte que le cycle de réfrigération à compression de vapeur peut être mis en oeuvre efficacement en utilisant toute la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 en tant que radiateur 2. Lorsque seul est exploité le cycle de Rankine, ainsi que 40 représenté sur la figure 20A, 20B, le corps de vanne 41 est déplacé vers l'autre côté d'extrémité longitudinale du réservoir de tête 34 de sorte qu'approximativement toute la zone de la partie centrale 33 est utilisée en tant que condenseur 12. En outre, la pompe 14 est actionnée alors que l'embrayage 5 électromagnétique 11 est débrayé. Donc, approximativement toute la surface de la partie centrale 33 de l'échangeur de chaleur 30 est utilisée en tant que condenseur 12, et le réfrigérant sortant du dispositif de détente 10 circule dans approximativement toute la partie centrale 33 de l'échangeur de 10 chaleur 30. Il en résulte que le cycle de Rankine peut être exploité de manière efficace en utilisant approximativement tout l'échangeur de chaleur 30 en tant que condenseur 12. Bien que la présente invention ait été pleinement décrite en liaison avec les modes de réalisation préférés de celle-ci en 15 faisant référence aux dessins joints, il doit être noté que différents changements et modifications seront évidents pour l'homme de l'art. Par exemple, dans les modes de réalisation décrits cidessus, la présente invention est appliquée de manière 20 caractéristique à un système à cycle combiné pour un véhicule, cependant, la présente invention peut être appliquée à d'autres utilisations. En outre, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la vanne de détente 4 destinée à décomprimer les réfrigérants de 25 manière isenthalpique est utilisée pour le cycle de réfrigération à compression de vapeur. Cependant, l'autre dispositif de décompression, tel qu'un éjecteur peut être utilisé pour décomprimer le réfrigérant d'une manière isenthalpique dans le cycle de réfrigération à compression de 30 vapeur. Dans les premier à troisième modes de réalisation décrits ci-dessus, l'unité de changement de rapport fonctionnel est située dans chacun des réservoirs de tête 34. Cependant, l'unité de changement de rapport fonctionnel peut être disposée 35 seulement dans un réservoir de tête. De tels changements et modifications doivent être compris comme étant dans la portée de la présente invention telle qu'elle est définie par les revendications annexées. REVENDICATIONS
1. Echangeur de chaleur pour un système à cycle combiné qui comprend: un cycle de réfrigération à compression de vapeur 5 comportant un compresseur (1) destiné à comprimer un réfrigérant, un radiateur (2) destiné à refroidir un réfrigérant à haute pression refoulé par le compresseur et un évaporateur (5) destiné à évaporer le réfrigérant à basse pression après qu'il a été décomprimé, et un cycle de Rankine qui récupère de 10 l'énergie en détendant un fluide de vapeur surchauffé et comporte un condenseur (12) destiné à refroidir et condenser le fluide de vapeur après qu'il a été détendu, l'échangeur de chaleur comprenant: une partie centrale (33) dans laquelle au moins l'un du 15 réfrigérant et du fluide circule pour exécuter l'échange de chaleur, la partie centrale étant prévue pour avoir au moins l'une d'une première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur et d'une seconde partie fonctionnelle utilisée en tant que condenseur, et une unité de changement de rapport fonctionnel (35 - 43) qui change un rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans 25 lequel le fluide est le même constituant que le réfrigérant.
3. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la partie centrale comprend une pluralité de tubes (31) à travers lesquels au moins du 30 réfrigérant et du fluide circulent, l'échangeur de chaleur comprenant en outre, un premier et second réservoirs de tête (34) disposés aux deux côtés d'extrémité de chaque tube dans une direction longitudinale des tubes respectivement, dans lesquels: chacun des premier et second réservoirs de tête s'étend dans une direction longitudinale de réservoir perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes pour communiquer avec les tubes, et l'unité de changement de rapport fonctionnel est disposée 40 dans chacun des premier et second réservoirs de tête pour changer le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale.
4. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, o : l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un élément de déplacement (35 37) qui est déplacé dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre un premier cas o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs 10 parties d'espace et un second cas o la partie intérieure de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement dû à l'élément de déplacement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde 15 partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
5. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, o : l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un 20 corps de vanne (38) présentant un trou traversant (38a), disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, le corps de vanne est disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en 25 plusieurs parties d'espace, et un second cas, o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde 30 partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
6. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, dans lequel: l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un corps de vanne papillon (40) disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, le corps de vanne est disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête pour basculer entre un premier cas, o 40 un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le 5 rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
7. Echangeur de chaleur selon la revendication 3, dans 10 lequel: l'unité
de changement de rapport fonctionnel comprend un élément de déplacement (41, 42) qui est déplacé dans la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête 15 est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde 20 partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
8. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la partie centrale comprend 25 une pluralité de tubes (31) à travers desquels au moins l'un du réfrigérant et du fluide circule, l'échangeur de chaleur comprenant en outre: un réservoir de tête (34) disposé à un premier côté d'extrémité de chaque tube dans une direction longitudinale par 30 rapport aux tubes, pour s'étendre dans une direction longitudinale du réservoir perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes pour communiquer avec les tubes, o l'unité de changement de rapport fonctionnel est disposée dans la réservoir de tête pour changer le rapport entre la 35 première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle de la partie centrale.
9. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, o l'unité de changement de rapport 40 fonctionnel change de manière continue le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle.
10. Système à cycle combiné comprenant un cycle de 5 réfrigération à compression de vapeur incluant un compresseur (1) destiné à comprimer un fluide, un radiateur (2) destiné à refroidir un fluide à haute pression refoulé par le compresseur, et un évaporateur (5) destiné à évaporer un fluide à basse pression après avoir été décomprimé, et un cycle de Rankine comprenant un dispositif de détente (10) qui détend un fluide surchauffé pour récupérer de l'énergie, et un condenseur (12) destiné à refroidir et condenser le fluide sortant du dispositif de détente, o le radiateur et le condenseur sont intégrés pour former 15 un échangeur de chaleur (30) comprenant une partie centrale (33) dans laquelle le fluide circule pour exécuter l'échange de chaleur, l'échangeur de chaleur étant conçu pour avoir au moins l'une d'une première partie fonctionnelle utilisée en tant que radiateur et d'une seconde partie fonctionnelle utilisée en tant 20 que condenseur, le système à cycle combiné comprenant en outre une unité de changement de rapport fonctionnel (35 - 43) prévue dans l'échangeur de chaleur pour changer un rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie 25 fonctionnelle dans la partie centrale.
11. Système à cycle combiné selon la revendication 10, o : la partie centrale comprend une pluralité de tubes (31) à travers lesquels le fluide circule, l'échangeur de chaleur comprend en outre des premier et second réservoirs de tête disposés aux deux côtés d'extrémité de chaque tube dans une direction longitudinale des tubes, respectivement, chacun des premier et second réservoirs de tête s'étend dans 35 une direction longitudinale du réservoir perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes pour communiquer avec les tubes, et l'unité de changement de rapport fonctionnel est disposée dans chacun des premier et second réservoirs de tête pour changer le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale.
12. Système à cycle combiné selon la revendication 11 dans lequel: l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un élément de déplacement (35 - 37) qui est déplacé dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre un premier cas, o un espace 10 intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement dû à l'élément de déplacement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le 15 rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
13. Système à cycle combiné selon la revendication 11, dans 20 lequel: l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un corps de vanne (38) présentant un trou traversant (38a) disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, le corps de vanne est disposé dans chacun des premier et 25 second réservoirs de tête pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
14. Echangeur de chaleur selon la revendication 11, o : l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un corps de vanne papillon (40) disposé dans chacun des premier et second réservoirs de tête, le corps de vanne est disposé dans chacun des premier et 40 second réservoirs de tête pour basculer entre un premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
15. Système à cycle combiné selon la revendication 11, dans lequel: l'unité de changement de rapport fonctionnel comprend un élément de déplacement (41, 42) qui est déplacé dans la direction longitudinale du réservoir pour basculer entre un 15 premier cas, o un espace intérieur de chaque réservoir de tête est séparé en plusieurs parties d'espace, et un second cas o l'espace intérieur de chaque réservoir de tête est un espace de communication unique sans cloisonnement, et l'unité de changement de rapport fonctionnel change le 20 rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale en basculant entre le premier cas et le second cas.
16. Système à cycle combiné selon l'une quelconque des 25 revendications 10 à 15, dans lequel: lorsque le cycle de réfrigération à compression de vapeur et le cycle de Rankine sont tous deux exploités, l'unité de changement de rapport fonctionnel est actionnée pour avoir à la fois la première partie fonctionnelle et la seconde partie 30 fonctionnelle dans la partie centrale, lorsque seul le cycle de réfrigération à compression de vapeur est exploité, l'unité de changement de rapport fonctionnel est actionnée pour n'avoir que la première partie fonctionnelle dans la partie centrale, et lorsque seul le cycle de Rankine est exploité, l'unité de changement de rapport fonctionnel est actionnée pour n'avoir que la seconde partie fonctionnelle dans la partie centrale.
17. Système à cycle combiné selon l'une quelconque des 40 revendications 10 à 16, o l'unité de changement de rapport fonctionnel fait varier de manière continue le rapport entre la première partie fonctionnelle et la seconde partie fonctionnelle conformément à une charge de chaleur du cycle de réfrigération à compression de vapeur et d'une valeur de puissance à récupérer dans le cycle de Rankine.
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