JP2011126522A - 構成部品の支持体を備える空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の漏洩を制限して、自動車内の空調回路内の圧力降下を制限するように構成されている空調システムを提供する。
【解決手段】冷媒ＦＲが循環する空調回路（４）と、熱交換流体ＦＣが循環する第１の二次回路（５）との構成要素である少なくとも１つの冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）、前記空調回路（４）と、熱交換液体ＬＣが循環する第２の二次回路（６）との構成要素である冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）、内部熱交換器（１９）および分配ユニット（２２）を含む部品群を備えている、自動車の空調システム（１）であって、前記部品群（１３、１４、１９、２２）が据え付けられている支持体（１００）を備えていることを特徴とする空調システム（１）。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の換気・暖房および／または冷房設備の分野に関する。より詳細には、本発明は、構成部品が、冷媒の漏洩の危険性をなくすように配置されている空調システムに関する。

自動車には、通常、車室内の空気の空気熱力学的パラメータを調整するための空調システムが装備されている。このような調整は、車室内に、内部空気流を送り出すことによって行われる。空調システムは、車室内への空気の送り出しの前に、空気流を循環させるためのチャネルを有する、換気・暖房および／または冷房設備を備えている。この換気・暖房、および／または冷房設備は、プラスチック材料から成り、かつ車両のダッシュボードの下に収容されているハウジングを備えている。

ハウジングから車室内への内部空気流の放出に先立って、内部空気流の温度を調整するために、空調システムは、Ｒ７４４として知られている二酸化炭素のような冷媒が循環する空調回路を備えている。空調回路は、冷媒を昇圧させるためのコンプレッサ、および液体状態の冷媒のコンプレッサ内への流入を阻止するためのアキュムレータなどの複数の部材を備えている。さらに空調回路は、冷媒と内部空気流との間の連続的な熱交換を可能にするための複数の冷媒／内部空気流熱交換器を備えている。これらの冷媒／内部空気流熱交換器は、ハウジングから車室への内部空気流の放出に先立って、内部空気流がそれらの冷媒／内部空気流熱交換器を通過するように、換気・暖房および／または冷房設備の内部に配置されている。さらに空調回路は、冷媒／内部空気流熱交換器間に挿入された減圧手段を備えている。この減圧手段は、空調回路内で、冷媒の圧力を減圧させるためのものである。空調回路は、さらに、冷媒と周囲空気流との間の熱交換を可能にするための冷媒／周囲空気熱交換器を備えている。冷媒／周囲空気熱交換器は、冷媒と、車両の外部の空気流のような周囲空気流との間の熱交換を容易にするために、車両前面に配置されている。最後に、空調回路は、上述の各部品間の冷媒の循環を管理するための分配ユニットを備えている。

この分配ユニットは、空調回路を、暖房モードまたは冷房モードで動作させるようになっている。暖房モードにおいては、空調回路は、内部空気流を加熱することができ、一方、冷房モードにおいては、空調回路は内部空気流を冷却するようになっている。これらの２つのモード間の空調回路の動作の変更は、分配ユニットの有する各開口間で、分配ユニット内の冷媒の循環を調整することによって得られる。

上述の空調システムにおける１つの問題は、この空調システムが、冷媒の漏洩の危険性を制限するように構成されていないということである。さらに、このような空調システムの自動車への設置は、複雑で困難になる。

本発明の主たる目的は、空調回路、第１の二次回路、および第２の二次回路を備え、かつ冷媒の漏洩を制限して、空調回路内の圧力降下を制限するように構成されている空調システムを提供することである。本発明の別の目的は、自動車に容易に設置しうる空調システムを提供することである。

本発明による空調システムは、冷媒ＦＲが循環する空調回路、熱交換流体が循環する第１の二次回路、および熱交換液体ＬＣが循環する第２の二次回路のいずれかの構成部品から成る部品群を備えている。この空調システムは、部品群が据え付けられている支持体を備えている。

この支持体は、空調回路の部品と、第１および第２の二次回路の部品とを接続するための内管を有する統合組立体である。さらに、統合組立体である支持体は、少なくとも１つの分配ユニット、冷媒と第１の二次回路を循環している熱交換流体との間の熱交換器、冷媒と第２の二次回路を循環している熱交換液体との間の熱交換器、高圧／高温の冷媒と低圧／低温の冷媒との間の熱交換のための内部熱交換器、および空調回路内を循環している冷媒の液体状態の部分を、分離および／または捕獲するためのアキュムレータまたはシリンダを保持している。

統合組立体である支持体は、任意選択に制御システムが付随している電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ（すなわち、電気エンジン駆動と組み合わせて、内燃エンジンを用いて機械的に駆動するコンプレッサ）を保持していると有利である。

最後に、統合組立体である支持体は、連結された複数の部分組立品から成っている場合もあるし、または単一構造、すなわち単一体から成っている場合もある。

支持体は、金属材料またはプラスチック材料からなっている。

支持体は、例えば上述の部品群が取り付けられている上面を有する台状に構成されている。

支持体は、また、例えば上述の部品群が据え付けられている容積を画定しているケージ状に構成されている。

支持体は、車両シャーシへの少なくとも１つの取り付け手段を備えていると有利である。

支持体は、少なくとも１つの把持手段を備えていることが望ましい。

部品群には、少なくとも１つの電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ、１つの内部熱交換器、１つの冷媒／熱交換流体熱交換器、および１つの冷媒／熱交換液体熱交換器が含まれていることが好ましい。

部品群には、分配ユニットが含まれていると有利である。

部品群には、第１の二次回路の構成要素である第１のポンプ、および第２の二次回路の構成要素である第２のポンプが含まれていることが望ましい。

第１の二次回路に、熱交換流体／内部空気流熱交換器に接続するための第１の手段が設けられており、第２の二次回路に、熱交換液体／内部空気流熱交換器に接続するための第２の手段が設けられていることが好ましい。

空調システムは、冷媒／周囲空気熱交換器を備えていると有利である。

一実施形態によれば、冷媒／周囲空気熱交換器は、支持体に取り付けられている。

別の一実施形態によれば、空調回路に、冷媒／周囲空気熱交換器に対する連結手段が設けられている。

本発明の第１の実施形態による空調システムの概要図である。 本発明の第２の実施形態による空調システムの概要図である。 図１または図２に示されている空調システムの部分概要図である。 図１または図２に示されている空調システムの別の部分概要図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態に関する説明を読むことによって、本発明をより明瞭に理解することができると思う。

図１および図２に示すように、車室内の空気の空気熱力学的パラメータを調整するための空調システム１が、自動車に装備されている。このような調整は、車室内に、内部空気流２を送り出すことによって行われる。

これを行うために、空調システム１は、次のものを備えている。
− 車室内への内部空気流２の送り出しの前に、内部空気流２を流すようになっているチャネルを有する、換気・暖房および／または冷房の設備３。
− Ｒ７４４として知られている二酸化炭素、またはＨＦＯ−１２３４ｙｆとして知られている共沸混合物のような冷媒ＦＲ（超臨界状態にあることが好ましい）が内部を循環する空調回路４。
− 水とグリコールとの混合物のような熱交換流体ＦＣが内部を循環する第１の二次回路５。
− 水とグリコールとの混合物のような熱交換液体ＬＣが内部を循環する第２の二次回路６。

換気・暖房および／または冷房設備３は、主として、プラスチック材料から成り、かつ例えば車両のダッシュボードの下に収容されているハウジング７を有している。この換気・暖房および／または冷房設備３は、内部空気流２を、ハウジング７が有する少なくとも１つの空気吸入開口９から、少なくとも１つの空気放出開口１０まで循環させるための送風機８を備えている。空気放出開口１０によって、内部空気流２を、ハウジング７から車室に送り出すことができる。

車室内への内部空気流２の送り出しに先立って、内部空気流２の温度を調整するために、この換気・暖房および／または冷房設備３は、熱交換流体ＦＣと内部空気流２との間の熱交換を可能にする熱交換流体／内部空気流熱交換器１１、および熱交換液体ＬＣと内部空気流２との間の熱交換を可能にする熱交換液体／内部空気流熱交換器１２を備えている。

熱交換流体／内部空気流熱交換器１１は、第１の二次回路５の１つの構成要素を成している。第１の二次回路５には、さらに、冷媒ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間の熱交換を可能にする冷媒／熱交換流体熱交換器１３が含まれている。第１の二次回路５には、熱交換流体ＦＣを、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１と冷媒／熱交換流体熱交換器１３との間に循環させるための第１のポンプＰ₁が含まれている。

熱交換液体／内部空気流熱交換器１２は、第２の二次回路６の１つの構成要素を成している。第２の二次回路６には、さらに、冷媒ＦＲと熱交換液体ＬＣとの間の熱交換を可能にする冷媒／熱交換液体熱交換器１４が含まれている。第２の二次回路６には、最後に、熱交換液体ＬＣを、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２と冷媒／熱交換液体熱交換器１４との間に循環させるための第２のポンプＰ₂が含まれている。

冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、また、空調回路４の構成要素をもなしており、それぞれ冷媒ＦＲと熱交換流体ＦＣ、冷媒ＦＲと熱交換液体ＬＣとの間の熱交換を可能にしている。

空調回路４は、さらに、冷媒ＦＲを昇圧させるための電動コンプレッサ、またはハイブリッドコンプレッサ１５を備えている。電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５は、液体状態の冷媒ＦＲの、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５内への流入を阻止するためのアキュムレータ１６と流体連絡していることが好ましい。空調回路４は、さらに、冷媒／周囲空気熱交換器１７を備えている。冷媒／周囲空気熱交換器１７は、冷媒ＦＲと、冷媒／周囲空気熱交換器１７を通過する周囲空気流１８との間の熱交換を可能にする。周囲空気流１８は、具体的には、車両の外部の空気流である。冷媒ＦＲと周囲空気流１８との間の熱交換を促進するために、冷媒／周囲空気熱交換器１７は、車両の前面に配置されることが好ましい。空調回路４は、さらに、冷媒ＦＲの圧力を、高圧から低圧に減圧させるための複数の減圧手段Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃を備えている。減圧手段Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃は、具体的には、電子制御される減圧装置である。動作モードに応じて、空調回路４には、それぞれに、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５と、減圧手段Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃のうちの少なくとも１つとの間に設けられる複数の高圧ラインＨＰ₁、ＨＰ₂、ＨＰ₃、およびそれぞれに、減圧手段Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃のうちの少なくとも１つと、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサとの間に設けられる複数の低圧ラインＢＰ₁、ＢＰ₂、ＢＰ₃が形成されている。空調回路４は、最後に、高圧チャネル２０および低圧チャネル２１を有する内部熱交換器１９を備えており、高圧チャネル２０内を循環する冷媒ＦＲと、低圧チャネル２１内を循環する冷媒ＦＲとの間で熱交換が可能である。空調回路４の各動作モードに応じて、高圧チャネル２０は、高圧ラインＨＰ₁、ＨＰ₂、ＨＰ₃のうちの１つの一部を構成し、一方、低圧チャネル２１は、低圧ラインＢＰ₁、ＢＰ₂、ＢＰ₃のうちの１つの一部を構成している。

空調回路４は、内部空気流２が、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１、および熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって加熱される暖房モードで動作するようになっている。空調回路４は、さらに、内部空気流２が、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって冷却される冷房モードで動作することができる。このとき、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１は作動しない。最後に、空調回路４は、内部空気流２が、まず、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２によって冷却され、次いで、内部空気流２の流れ方向３２で見て、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２の下流に配置されている熱交換流体／内部空気流熱交換器１１によって加熱される除湿モードで動作するようになっている。

より詳細には、第２の二次回路６を循環する熱交換液体ＬＣは、冷房モードおよび除湿モードにおいては、冷却源として働き、一方、暖房モードにおいては、換気・暖房および／または冷房の設備３のハウジング７内に収容されている熱交換流体／内部空気流熱交換器１１に対する補助加熱源として働くことに注意されたい。暖房モードにおいては、冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、空調回路内を循環している冷媒ＦＲを冷却するガス冷却器として働き、それによって、暖房モードにおける動作時の空調回路の性能を向上させる作用を有する。したがって、冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、冷媒ＦＲが循環する空調回路４の１つの構成要素を成している。空調回路４は、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、冷媒／周囲空気熱交換器１７、少なくとも３つの減圧手段Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃（以下に記述されるように分配ユニット２２内でグループ化されていると有利である）、空調回路４と、熱交換流体ＦＣが循環する第１の二次回路５との両方の構成要素である冷媒／熱交換流体熱交換器１３、空調回路４と、熱交換液体ＬＣが循環する第２の二次回路６との両方の構成要素である冷媒／熱交換液体熱交換器１４、および内部熱交換器１９を備えている。空調回路４は、次のモードで動作する。
− 冷媒／周囲空気熱交換器１７は、周囲空気から熱を吸収し、冷媒／熱交換流体熱交換器１３および冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、それぞれ熱交換流体ＦＣおよび熱交換液体ＬＣに熱を放出する暖房モード。
− 冷媒／周囲空気熱交換器１７は周囲空気に熱を放出し、冷媒／熱交換流体熱交換器１３は稼動せず、また冷媒／熱交換液体熱交換器１４は熱交換液体ＬＣから熱を吸収する冷房モード。
− 冷媒／周囲空気熱交換器１７は周囲空気から熱を吸収し、冷媒／熱交換流体熱交換器１３は熱交換流体ＦＣに熱を放出し、また冷媒／熱交換液体熱交換器１４は熱交換液体ＬＣから熱を吸収する除湿モード。
暖房モードにおいては、冷媒／熱交換流体熱交換器１３が、冷媒ＦＲのガス冷却器として働くことに加えて、冷媒／熱交換液体熱交換器１４も、冷媒ＦＲのガス冷却器として働く。

さらに、例えば図１において、冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、空調回路において、冷媒／熱交換流体熱交換器１３の下流で、それに直列に配置されており、空調回路が暖房モードにあるときには、どちらの熱交換器にも、高圧／高温状態の冷媒ＦＲが通過するということに注意されたい。

除湿モードにおいては、高圧／高温状態の冷媒が、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、内部熱交換器１９を、順次通過する。次いで、冷媒／周囲空気熱交換器１７および冷媒／熱交換液体熱交換器１４への、冷媒ＦＲの並列供給によって、冷媒ＦＲが、分配ユニット２２で二分割される。分配ユニットは、冷媒を２つの相異なる圧力レベルに減圧させる２つの減圧手段Ｄ₁およびＤ₂を備えている。第１の減圧手段Ｄ₁を通過した冷媒の圧力は、第２の減圧手段Ｄ₂を通過した冷媒の圧力より低い。

冷媒／熱交換液体熱交換器１４を通過した後、冷媒ＦＲは、分配ユニット２２に戻って、冷媒／周囲空気熱交換器１７の流出開口における冷媒の圧力に等しい圧力まで、冷媒ＦＲの圧力を減圧するための第３の減圧手段Ｄ₃によって減圧される。第３の減圧手段Ｄ₃の下流に、分配ユニットは、第３の減圧手段Ｄ₃からの冷媒ＦＲと、冷媒／周囲空気熱交換器１７からの冷媒ＦＲとを単一の冷媒に戻して、その全体をアキュムレータ１６に放出するための「Ｙ」字状の導管を有している。

このような構成により、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２を冷媒のエバポレータとして動作させ、同時に、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１を冷媒のヒートシンクとして動作させるだけで、除湿機能を容易に遂行することが可能になる。

空調回路４は、冷媒ＦＲの９つの流入口Ｅ₁〜Ｅ₉、および冷媒ＦＲの４つの流出口Ｓ₁〜Ｓ₄を有する分配ユニット２２を備えている。この分配ユニット２２は、空調回路４の内部の冷媒ＦＲの循環を管理するようになっている。

分配ユニット２２は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第１の流入口Ｅ₁および第２の流入口Ｅ₂、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第１の流出口Ｓ₁を有している。第１の流出口Ｓ₁は、第１の流入口Ｅ₁および第２の流入口Ｅ₂と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第１の流入口Ｅ₁から第１の流出口Ｓ₁に流すことを可能にするために、第１の流入口Ｅ₁と第１の流出口Ｓ₁との間に、第１のチャネルＣ₁が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第２の流入口Ｅ₂から第１の流出口Ｓ₁に流すことを可能にするために、第２の流入口Ｅ₂と第１の流出口Ｓ₁との間に、第２のチャネルＣ₂が設けられている。第１のチャネルＣ₁には、第１の減圧手段Ｄ₁が取り付けられており、一方、第２のチャネルＣ₂には、冷媒ＦＲの第２のチャネルＣ₂内の通過を可能にしたり、阻止したりするように作られている第１のバルブＶ₁が取り付けられている。

分配ユニット２２は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第３の流入口Ｅ₃および第４の流入口Ｅ₄、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第２の流出口Ｓ₂を有している。第２の流出口Ｓ₂は、第３の流入口Ｅ₃および第４の流入口Ｅ₄と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第３の流入口Ｅ₃から第２の流出口Ｓ₂に流すことを可能にするために、第３の流入口Ｅ₃と第２の流出口Ｓ₂との間に、第３のチャネルＣ₃が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第４の流入口Ｅ₄から第２の流出口Ｓ₂に流すことを可能にするために、第４の流入口Ｅ₄と第２の流出口Ｓ₂との間に、第４のチャネルＣ₄が設けられている。第３のチャネルＣ₃には、第２の減圧手段Ｄ₂が取り付けられており、一方、第４のチャネルＣ₄には、冷媒ＦＲの第４のチャネルＣ₄内の通過を可能にしたり、阻止したりするように作られている第２のバルブＶ₂が取り付けられている。

分配ユニット２２は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第５の流入口Ｅ₅、第６の流入口Ｅ₆および第７の流入口Ｅ₇、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第３の流出口Ｓ₃を有している。第３の流出口Ｓ₃は、第５の流入口Ｅ₅、第６の流入口Ｅ₆および第７の流入口Ｅ₇と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第５の流入口Ｅ₅から第３の流出口Ｓ₃に流すことを可能にするために、第５の流入口Ｅ₅と第３の流出口Ｓ₃との間に、第５のチャネルＣ₅が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第６の流入口Ｅ₆から第３の流出口Ｓ₃に流すことを可能にするために、第６の流入口Ｅ₆と第３の流出口Ｓ₃との間に、第６のチャネルＣ₆が設けられている。最後に、同様に、冷媒ＦＲを、第７の流入口Ｅ₇から第３の流出口Ｓ₃に流すことを可能にするために、第７の流入口Ｅ₇と第３の流出口Ｓ₃との間に、第７のチャネルＣ₇が設けられている。第５のチャネルＣ₅には、冷媒ＦＲの第５のチャネルＣ₅内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができるように作られた第３のバルブＶ₃が取り付けられている。第６のチャネルＣ₆には、冷媒ＦＲの第６のチャネルＣ₆内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができるように作られた第４のバルブＶ₄が取り付けられている。第７のチャネルＣ₇には、冷媒ＦＲの第７のチャネルＣ₇内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができるようになっている第５のバルブＶ₅が取り付けられている。

分配ユニット２２は、分配ユニット２２内への冷媒ＦＲの第８の流入口Ｅ₈および第９の流入口Ｅ₉、および分配ユニット２２からの冷媒ＦＲの第４の流出口Ｓ₄を有している。第４の流出口Ｓ₄は、第８の流入口Ｅ₈および第９の流入口Ｅ₉と流体連絡している。より詳細には、冷媒ＦＲを、第８の流入口Ｅ₈から第４の流出口Ｓ₄に流すことを可能にするために、第８の流入口Ｅ₈と第４の流出口Ｓ₄との間に、第８のチャネルＣ₈が設けられている。同様に、冷媒ＦＲを、第９の流入口Ｅ₉から第４の流出口Ｓ₄に流すことを可能にするために、第９の流入口Ｅ₉と第４の流出口Ｓ₄との間に、第９のチャネルＣ₉が設けられている。第８のチャネルＣ₈には、冷媒ＦＲの第８のチャネルＣ₈内の通過を可能にしたり、阻止したりすることができるようになっている第６のバルブＶ₆が取り付けられている。第９のチャネルＣ₉には、第３の減圧手段Ｄ₃が取り付けられている。第３の減圧手段Ｄ₃に対する側路を設けることによって、第９の流入口Ｅ₉と第４の流出口Ｓ₄との間の冷媒ＦＲの循環を可能にするために、第３の減圧手段Ｄ₃に並列に、第７のバルブＶ₇が配置されている。

冷媒／周囲空気熱交換器１７は、第７の流入口Ｅ₇および第８の流入口Ｅ₈と流体連絡している、冷媒ＦＲの流出開口２３を有している。冷媒／周囲空気熱交換器１７は、さらに、第１の流出口Ｓ₁と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口２４を有している。

冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、第６の流入口Ｅ₆および第９の流入口Ｅ₉と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流出開口２５を有している。冷媒／熱交換液体熱交換器１４は、さらに、第２の流出口Ｓ₂と流体連絡されている、冷媒ＦＲの流入開口２６を有している。

内部熱交換器１９は、第１の流入口Ｅ₁および第３の流入口Ｅ₃と流体連絡されている高圧流出口２７を有している。内部熱交換器１９は、さらに、第３の流出口Ｓ₃と流体連絡している高圧流入口２８を有している。高圧流出口２７と高圧流入口２８とは、高圧チャネル２０を介して、互いに流体連絡している。さらに、内部熱交換器１９は、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５の冷媒流入口と流体連絡している低圧流出口２９を有している。内部熱交換器１９は、さらに、アキュムレータ１６からの冷媒ＦＲの流出口と流体連絡している低圧流入口３０を有している。低圧流出口２９と低圧流入口３０とは、低圧チャネル２１を介して、互いに流体連絡している。高圧チャネル２０と低圧チャネル２１とは、高圧チャネル２０と低圧チャネル２１とのうちの一方の内部を循環している冷媒ＦＲと、他方の内部を循環している冷媒ＦＲとの間の熱交換を可能にするように、配置されている。

アキュムレータ１６は、さらに、第４の流出口Ｓ₄からの冷媒ＦＲの流入開口３１を有している。

冷媒／熱交換流体熱交換器１３は、流入開口３８を通じて、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５からの冷媒ＦＲを受け、その冷媒ＦＲを、流出開口３９を通じて、冷媒／熱交換流体熱交換器１３が流体連絡している第２の流入口Ｅ₂または第４の流入口Ｅ₄または第５の流入口Ｅ₅に流出させる。

第１の減圧手段Ｄ₁、第２の減圧手段Ｄ₂、第３の減圧手段Ｄ₃は、それらがそれぞれ割り当てられている第１のチャネルＣ₁、第３のチャネルＣ₃、第９のチャネルＣ₉内の冷媒ＦＲの通過を可能にしたり阻止したりすることができるようになっている。

冷媒ＦＲの漏洩の危険性を最小にするために、本発明では、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、第１の二次回路５の冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第２の二次回路６の冷媒／熱交換液体熱交換器１４、アキュムレータ１６、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、第２のポンプＰ₂などの、空調システム１の構成要素、すなわち空調回路４、第１の二次回路５、または第２の二次回路６の構成要素である部品を支持するための支持体１００を、空調システム１に設けることを提案する。言い換えると、換気・暖房および／または冷房の設備３の内部に収容されている熱交換流体／内部空気流熱交換器１１および熱交換液体／内部空気流熱交換器１２、および車両の前面に配置される冷媒／周囲空気熱交換器１７を除いて、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、第１の二次回路５の冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第２の二次回路６の冷媒／熱交換液体熱交換器１４、アキュムレータ１６、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、第２のポンプＰ₂などの、空調回路４、第１の二次回路５および／または第２の二次回路６の構成要素である部品の全部または一部が、支持体１００の容積上または容積内に据え付けられるようになっている。電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、第１の二次回路５の冷媒／熱交換流体熱交換器１３、第２の二次回路６の冷媒／熱交換液体熱交換器１４、アキュムレータ１６、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、第２のポンプＰ₂などの部品の全部が、支持体１００上または支持体１００の容積内に据え付けられており、かつ支持体１００は、これら部品間の流体連絡のための内管を有していることが好ましい。このような構成によって、冷媒ＦＲの漏洩の危険性を制限し、空調回路４の内部の圧力降下を際立って少なくすることができる。

このように、図１に示す第１の実施形態によれば、支持体１００上に集められている部品は、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、アキュムレータ１６、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、および第２のポンプＰ₂である。この場合には、支持体１００は、車両のエンジンルームのいずれの位置に配置するのにも適している。

図２に示す第２の実施形態によれば、支持体１００上、または支持体１００内に集められている部品は、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、アキュムレータ１６、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、第２のポンプＰ₂、および冷媒／周囲空気熱交換器１７である。本発明のこの第２の実施形態においては、冷媒／周囲空気熱交換器１７は、支持体１００内に組み込まれている、すなわち、支持体１００が、冷媒／周囲空気熱交換器１７を機械的に保持しているとともに、周囲空気は、支持体１００を通り抜けて確実に循環することができる。この場合にも、冷媒の漏洩の危険性は少なくなる。

この場合には、冷媒／周囲空気熱交換器１７が、冷媒ＦＲと周囲空気流１８との間の最適な熱交換を可能にするように、支持体１００は、車両の前面の領域に配置される。

本発明の第１の実施形態においては、支持体１００、および支持体１００によって支持されている電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、アキュムレータ１６、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、第２のポンプＰ₂を含む部品が、第２の実施形態においては、それらに加えて、冷媒／周囲空気熱交換器１７が、一体として扱うのに適し、車両への組み込みを容易にするユニットアセンブリ１０１を形成している。これを可能にするために、支持体１００は、車両に空調システム１を組み込むためにユーザがつかむことができる１対の取っ手、またはそれと同等の把持手段１０２を備えている。支持体１００は、さらに、車両のエンジンルーム壁などの車両シャーシへの取り付け手段１０３を備えている。取り付け手段１０３は、ボルト締め、継ぎ手接合、クリップ留め、または同様の取り付け手法に基づくものであってもよい。保守管理を容易にするために、取り付け手段１０３は、解除可能であることが望ましい。

第１の二次回路５には、熱交換流体／内部空気流熱交換器１１と、第１のポンプＰ₁および冷媒／熱交換流体熱交換器１３との間に配置されている、１対の第１の接続手段１０４が設けられている。この第１の接続手段１０４は、例えば環状の、解除可能な接続スリーブタイプである。

第２の二次回路６には、熱交換液体／内部空気流熱交換器１２と、第２のポンプＰ₂および冷媒／熱交換液体熱交換器１４との間に配置されている、１対の第２の接続手段１０５が設けられている。この第２の接続手段１０５も、例えば環状の、解除可能な接続スリーブタイプである。

図１においては、冷媒／周囲空気熱交換器１７と、第１の流出口Ｓ₁、および第７の流入口Ｅ₇および第９の流入口Ｅ₉との間に配置されている、１対の連結手段１０６が、空調回路４に設けられている。この連結手段１０６も、例えば環状の、解除可能な接続スリーブタイプである。

図３において、支持体１００は、金属またはプラスチックから成る台として構成されており、本発明の第１の実施形態の場合には、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、アキュムレータ１６、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、および第２のポンプＰ₂などの部品が、その上に据え付けられており、第２の実施形態の場合には、それらに加えて、冷媒／周囲空気熱交換器１７も据え付けられている。

図４において、支持体１００は、金属またはプラスチックから成る、容積１０７を区画しているケージとして構成されている。本発明の第１の実施形態の場合には、電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ１５、アキュムレータ１６、冷媒／熱交換流体熱交換器１３、冷媒／熱交換液体熱交換器１４、内部熱交換器１９、分配ユニット２２、第１のポンプＰ₁、および第２のポンプＰ₂を含む部品が、その中に収容されており、第２の実施形態の場合には、それらに加えて、冷媒／周囲空気熱交換器１７も収容されている。この場合には、ケージは、金属ブロックの機械加工によって形成することができる。

１ 空調システム
２ 内部空気流
３ 換気・暖房および／または冷房の設備
４ 空調回路
５ 第１の二次回路
６ 第２の二次回路
７ ハウジング
８ 送風機
９ 空気吸入開口
１０ 空気放出開口
１１ 熱交換流体／内部空気流熱交換器
１２ 熱交換液体／内部空気流熱交換器
１３ 冷媒／熱交換流体熱交換器
１４ 冷媒／熱交換液体熱交換器
１５ 電動コンプレッサまたはハイブリッドコンプレッサ
１６ アキュムレータ
１７ 冷媒／周囲空気熱交換器
１８ 周囲空気流
１９ 内部熱交換器
２０ 高圧チャネル
２１ 低圧チャネル
２２ 分配ユニット
２３、２５、３９ 流出開口
２４、２６、３１、３８ 流入開口
２７ 高圧流出口
２８ 高圧流入口
２９ 低圧流出口
３０ 低圧流入口
３２ 流れ方向
１００ 支持体
１０１ ユニットアセンブリ
１０２ 把持手段
１０３ 取り付け手段
１０４ 第１の接続手段
１０５ 第２の接続手段
１０６ 連結手段
１０７ 容積
ＢＰ₁〜ＢＰ₃ 低圧ライン
Ｃ₁〜Ｃ₉ チャネル
Ｄ₁〜Ｄ₃ 減圧手段
Ｅ₁〜Ｅ₉ 流入口
ＦＣ 熱交換流体
ＦＲ 冷媒
ＨＰ₁〜ＨＰ₃ 高圧ライン
ＬＣ 熱交換液体
Ｐ₁、Ｐ₂ ポンプ
Ｓ₁〜Ｓ₄ 流出口
Ｖ₁〜Ｖ₇ バルブ

Claims (11)

1. 自動車の空調システム（１）であって、少なくとも１つの冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）と、冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）と、内部熱交換器（１９）と、分配ユニット（２２）を含む部品群を備え、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は、冷媒ＦＲが循環する空調回路（４）と熱交換流体ＦＣが循環する第１の二次回路（５）とに属しており、前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は、前記空調回路（４）と熱交換液体ＬＣが循環する第２の二次回路（６）とに属している空調システム（１）において、前記空調システム（１）は、前記部品群（１３、１４、１９、２２）が搭載される支持体（１００）を備えていることを特徴とする空調システム（１）。
2. 前記支持体（１００）に据え付けられている電動コンプレッサ、またはハイブリッドコンプレッサ（１５）が、前記部品群に含まれている、請求項１に記載の空調システム（１）。
3. 前記支持体（１００）に据え付けられているアキュムレータ（１６）が、前記部品群に含まれている、請求項１または２に記載の空調システム（１）。
4. 前記部品群は、第１のポンプ（Ｐ₁）と、第２のポンプ（Ｐ₂）を含み、前記第１のポンプ（Ｐ₁）は、前記第１の二次回路（５）内の前記熱交換流体ＦＣを循環させ、前記支持体（１００）に搭載され、前記第２のポンプ（Ｐ₂）は、前記第２の二次回路（６）内の前記熱交換液体ＬＣを循環させ、前記支持体（１００）に据え付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の空調システム（１）。
5. 前記支持体（１００）に搭載されている冷媒／周囲空気熱交換器（１７）が、前記部品群に含まれている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の空調システム（１）。
6. 前記支持体（１００）は、前記部品群が搭載されている台として構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の空調システム（１）。
7. 前記支持体（１００）は、前記部品群が搭載され、所定の内部容積（１０７）を画定するケージとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の空調システム（１）。
8. 前記支持体（１００）は、車両シャーシへの少なくとも１つの取り付け手段（１０３）、および少なくとも１つの把持手段（１０２）を備えていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の空調システム（１）。
9. 前記第１の二次回路（５）に、熱交換流体／内部空気流熱交換器（１１）に接続するための第１の手段（１０４）が設けられており、前記第２の二次回路（６）に、熱交換液体／内部空気流熱交換器（１２）に接続するための第２の手段（１０５）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の空調システム（１）。
10. 前記空調回路（４）に、前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）に対する連結手段（１０６）が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の空調システム（１）。
11. 冷媒ＦＲが循環する空調回路（４）であって、コンプレッサ（１５）と、冷媒／周囲空気熱交換器（１７）と、少なくとも３つの減圧手段（Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃）と、冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）と、冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）と、内部熱交換器（１９）を備え、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は、前記空調回路（４）と熱交換流体ＦＣが循環する第１の二次回路（５）とに属し、前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は、前記空調回路（４）と熱交換液体ＬＣが循環する第２の二次回路（６）とに属する空調回路（４）において、
    −暖房モードでは、前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）は周囲空気により加熱され、一方、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）および前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は、前記熱交換流体ＦＣおよび前記熱交換液体ＬＣにより冷却され、
    −空調モードでは、前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）は周囲空気により冷却され、一方、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は稼動せず、また前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は前記熱交換液体ＬＣにより加熱され、
    −除湿モードでは、前記冷媒／周囲空気熱交換器（１７）は周囲空気により加熱され、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は前記熱交換流体ＦＣにより冷却され、また前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）は前記熱交換液体ＬＣにより加熱される、
    という動作をする空調回路（４）において、
    前記暖房モードにおいては、前記冷媒／熱交換流体熱交換器（１３）は、前記冷媒ＦＲのガス冷却器として働き、かつ前記冷媒／熱交換液体熱交換器（１４）も、前記冷媒ＦＲのガス冷却器として働くようになっている空調回路（４）。

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