JP2011037434A - 自動車用小型温度調節システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の小型車両温度調節システムは、蒸発器ユニット、凝縮器ユニット、およびコンポーネントユニット、ならびに冷媒回路を備え、該蒸発器ユニットおよび該凝縮器ユニットは、それぞれ、筐体内に、空気流熱交換器、ならびに送風器を有する。該コンポーネントユニットの内部には、他の回路コンポーネントが配設される。該蒸発器ユニット、該凝縮器ユニット、および該コンポーネントユニットの該筐体は、相互接続された小型筐体配設を形成する。該熱交換器は、該小型筐体配設の内側に配設される。
【選択図】図1
Description
したがって、パッセンジャー空間に必要とされる吸入空気温度は、蒸発器温度レベルを上昇させることによってのみ提供することができ、これは、不利にも、より低い脱湿性能、したがってより低い快適性をもたらす。
ハイブリッド車両で使用される際の低周囲温度およびエンジン冷却回路の冷たい冷却水での暖かい空気の素早い準備、
パッセンジャー空間の加熱、および換気の循環空気モードでの考えられる加熱のための動力要件の低減、
吸入ガスを同時に加温することのない標的空気流による、高圧側の冷媒を周囲温度より低温に冷却することによる、非常に効率的な冷蔵システム動作であって、凝縮器/ガス冷却器は、少なくとも部分的に、すなわち、冷媒側の凝縮器/ガス冷却器からの出口の領域で、冷却されたパッセンジャー空間からの循環空気または排出空気で洗浄され、それによって冷媒の出口温度を周囲空気温度より低く冷却する、冷蔵システム動作、
同等機能の他の補助加熱システムと比較する場合の、良好な動特性および低い複雑性、
再加熱器の加熱力が蒸発器内の冷却力より低い、再加熱モード、
動的封止のない密閉冷媒回路であり、したがって、車両への取り付けの前に、小型温度調節システムの内側の配設として理論的に漏れなく、充填することができる、
低い複雑性および少数の能動部品が、製造中の費用削減をもたらす、および
車両に取り付ける前の温度調節システムの完全な接続および試験の可能性が、より少ない品質問題および作業後費用をもたらす。
調整された空気は、筐体の開放端面で、蒸発器ユニット2または凝縮器ユニット3を離れる。それぞれの送風器6、7、およびしたがってそれぞれのフローチャネルは、周囲からの新鮮な空気、パッセンジャー空間からの循環空気、または新鮮な空気および再循環空気の混合のいずれかを受容することができる。送風器6、7はさらに、筐体を通る特定の空気の流れを変えることができるように、速度調節される。
2 蒸発器ユニット
3 凝縮器ユニット
4 コンポーネントユニット
5 筐体配設
6 送風器、蒸発器ユニット
7 送風器、凝縮器ユニット
8 空気の流れ方向、蒸発器ユニット
9 空気の流れ方向、凝縮器ユニット
10 冷媒回路
11 熱交換器、蒸発器、回路コンポーネント
12 熱交換器、凝縮器/ガス冷却器、回路コンポーネント
13 熱交換器、再加熱器、凝縮器/ガス冷却器、回路コンポーネント
14 圧縮器、冷媒回路コンポーネント
15 第1の膨張要素、膨張弁、回路コンポーネント
16 蓄圧器、回路コンポーネント
17 内部熱交換器、回路コンポーネント
18 蓄圧器−熱交換器ユニット、回路コンポーネント
19 弁、遮断弁、回路コンポーネント
20 第1の膨張要素、膨張弁、回路コンポーネント
21 放出点、受動切替弁、受動3方向弁、回路コンポーネント
22 放出点
23 分岐点
24 分岐点
25 第1の流れ経路、二次分岐
26 第2の流れ経路、二次分岐
27 新鮮な空気/循環空気弁
28 フィルタ
29 温度弁
30 混合チャンバ
31 排出空気/新鮮な空気弁
32 接続、蒸発器
33 接続、凝縮器/ガス冷却器
34 接続、凝縮器/ガス冷却器
35 接続、バッテリ冷却器
36 冷媒/グリコール熱交換器、回路コンポーネント
37 ポンプ
38 熱交換器、蒸発器、回路コンポーネント
39 グリコール/空気熱交換器、グリコール冷却器、再加熱器
40 グリコール/空気熱交換器、グリコール加熱器
41 制御切替弁、回路コンポーネント
42 膨張要素、回路コンポーネント
43 加熱熱交換器、再加熱器
44 遮断弁、回路コンポーネント
45 グリコール/空気熱交換器
Claims (21)
- 蒸発器ユニット(2)と、凝縮器ユニット(3)と、コンポーネントユニット(4)、ならびに冷媒回路(10)とを備える、小型車両温度調節システム(1)であって、
前記蒸発器ユニット(2)は、筐体内に、2つの空気流熱交換器(11、13)、ならびに送風器(6)を有し、
前記凝縮器ユニット(3)は、筐体内に、1つの空気流熱交換器(12)、ならびに送風器(7)を有し、
前記コンポーネントユニット(4)は、他の回路コンポーネントを含むように提供され、
前記蒸発器ユニット(2)、前記凝縮器ユニット(3)、および前記コンポーネントユニット(4)の前記筐体は、前記熱交換器(11、12、13)が、小型筐体配設(5)の内側に配設されるように、相互接続された小型筐体配設(5)を形成する、ことを特徴とする小型車両温度調節システム(1)。 - 前記冷媒回路(10)のすべての回路コンポーネント(11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、38)は、前記筐体配設(5)の内側に配設されることを特徴とする、請求項1に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記蒸発器ユニット(2)、前記凝縮器ユニット(3)、および前記コンポーネントユニット(4)は、前記小型筐体配設(5)のために共に接続することができる、単一コンポーネントとして構成されることを特徴とする、請求項1〜2のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 空気のためのフローチャネルは、前記蒸発器ユニット(2)内および前記凝縮器ユニット(3)内に形成され、一方、それぞれのフローチャネルは、周囲からの新鮮な空気、パッセンジャー空間からの循環空気、または新鮮な空気および循環空気の混合を受容するように設計されることを特徴とする、請求項1〜3のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記冷媒回路(10)の圧縮器(14)は、前記凝縮器ユニット(3)の前記フローチャネル内に配設されることを特徴とする、請求項1〜4のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記蒸発器ユニット(2)および前記凝縮器ユニット(3)の前記フローチャネルは、前記蒸発器ユニット(2)を離れる空気の流れ方向(8)および前記凝縮器ユニット(3)を離れる空気の流れ方向(9)が、互いに対して平行に配向されるように配設されることを特徴とする、請求項1〜5のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記蒸発器ユニット(2)および前記凝縮器ユニット(3)の前記フローチャネルは、前記蒸発器ユニット(2)を離れる前記空気の前記流れ方向(8)および前記凝縮器ユニット(3)を離れる前記空気の前記流れ方向(9)が、互いに対して反対に共通軸に沿って配向されるように配設されることを特徴とする、請求項1〜6のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 空気を送るための前記送風器(6、7)は、前記フローチャネルの横隣に配設されることを特徴とする、請求項1〜7のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 空気を送るための前記送風器(6、7)は、前記筐体配設(5)の反対側に配設されることを特徴とする、請求項8に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記冷媒回路(10)の前記圧縮器(14)は、電動圧縮器(14)であることを特徴とする、請求項1〜9のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 前記車両温度調節システム(1)は、前記パッセンジャー空間の真下に配設され、一方、前記蒸発器ユニット(2)、前記凝縮器ユニット(3)、および前記コンポーネントユニット(4)は、前記車両の床に組み込まれることを特徴とする、請求項1〜10のうちの一項に記載の小型車両温度調節システム(1)。
- 冷媒回路(10)であって、
圧縮器(14)と、冷媒と周囲との間で熱伝導するための双方向流熱交換器(12)と、前記冷媒を反対方向に搬送する2つの流れ経路を有する第1の膨張要素(15)と、調整されている前記車両内部の空気からの熱を前記冷媒に供給するための双方向流熱交換器(11)とを有する、一次回路と、
2つの流れ経路(25、26)からなる二次分岐であって、前記第1の流れ経路(25)は、前記圧縮器(14)と前記熱交換器(12)との間に配設される分岐点(23)から、前記熱交換器(11)と前記圧縮器(14)との間に配設される放出点(22)に延在し、前記冷媒から前記車両内部の調整されている前記空気に熱を伝導するための熱交換器(13)、ならびにそれに接続される第2の膨張要素(20)を有し、
前記第2の流れ経路(26)は、前記圧縮器(14)と前記熱交換器(12)との間に配設される分岐点(24)から、前記熱交換器(11)と前記圧縮器(14)との間に配設される放出点(21)に延在し、
弁(19)は、前記第1の流れ経路(25)の前記分岐点(23)と前記第2の流れ経路(26)の前記分岐点(24)との間に配設される、二次分岐と、を備え、
複合冷蔵システムおよびヒートポンプ動作のため、ならびに再加熱動作のために構成される、冷媒回路(10)。 - 前記第1の流れ経路(25)の前記分岐点(23)と前記第2の流れ経路(26)の前記分岐点(24)との間に配設される前記弁(19)は、遮断弁(19)として設計されることを特徴とする、請求項12に記載の冷媒回路(10)。
- 前記熱交換器(11)は、蒸発器(11)として構成され、前記熱交換器(13)は、凝縮器/ガス冷却器(13)として構成され、前記熱交換器(12)は、前記冷媒回路(10)の動作モードに依存して、凝縮器/ガス冷却器または蒸発器として構成されることを特徴とする、請求項12または13のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 内部熱交換器(17)は、前記一次回路内に配設され、前記内部熱交換器(17)は、蓄圧器(16)に組み込まれるように設計され、前記蓄圧器(16)は、放出点(21)と前記内部熱交換器(17)との間の前記冷媒の流れ方向の低圧側に定置されることを特徴とする、請求項12〜14のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 前記放出点(21)は、受動3方向弁(21)として構成され、前記冷媒の前記流れ方向は、受動的に切り替えることができることを特徴とする、請求項12〜15のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 前記受動弁(21)は、より高い圧力が存在する側が、前記弁(21)上に存在する圧力差によって閉鎖されるように構成されることを特徴とする、請求項16に記載の冷媒回路(10)。
- 中圧を生成するために提供される前記膨張要素(20)は、その流れ横断面で調節することができることを特徴とする、請求項12〜17のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 上流に接続される膨張要素を有する追加の熱交換器(38)は、前記一次回路に組み込むことができ、膨張要素を有する前記熱交換器(38)は、前記熱交換器(11)と並列に切り替えられることを特徴とする、請求項12〜18のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 前記一次回路の前記熱交換器(11、12)は、前記冷媒と流動体との間の前記高圧側の熱伝導およびより低い圧力側の熱伝導の両方が、中間回路内で生じるように、前記中間回路に繋がれることを特徴とする、請求項12〜19のうちの一項に記載の冷媒回路(10)。
- 複合冷蔵システムおよびヒートポンプ動作のため、ならびに再加熱動作のための冷媒回路(10)を動作させるための方法であって、一次回路は、前記冷蔵システムモードで冷媒を搬送し、前記一次回路および二次分岐の両方は、前記ヒートポンプモード、ならびに前記再加熱モード、また前記ヒートポンプおよび再加熱モードで、冷媒を搬送し、
蒸発器(11)として構成される熱交換器(11)、凝縮器/ガス冷却器(12)として構成される第1の膨張要素(15)、内部熱交換器(17)、および熱交換器(12)は、前記冷蔵システムモードと対比して反対方向への冷媒の流れを有し、
前記蒸発器(11)内の前記冷媒側の圧力/温度レベルは、第2の膨張要素(20)の流れ横断面を調節することによって調節され、
調整されている車両内部の空気は、前記蒸発器(11)内で冷却され、脱湿され、次いで前記凝縮器/ガス冷却器(13)内で加熱され、
前記再加熱モードでは、さらに、凝縮器/ガス冷却器(13)として構成される前記熱交換器(13)の加熱力、および蒸発器(11)として構成される前記熱交換器(11)の冷却力は、互いから独立して調節される、ことを特徴とする方法。
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