JP2014505615A - 空調装置及び空調装置の動作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- 電気自動車の複数の構成部材及び/又は内室の空調調節用の空調装置であって、
前記空調装置(1)は、前記電気自動車の暖房及び/又は冷房のために設計されている複数の流体循環ユニット(10,20,30,40)を備えている、空調装置において、
第1の流体循環ユニット(10)は、第1のポンプ(11)を起点として、第1の熱源(12,13)、第1の3方弁(14)及び第1の熱交換器(15)を介して再び前記第1のポンプ(11)へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の第1の構成部材の空調調節用に構成されており、
第2の流体循環ユニット(20)は、前記第1のポンプ(11)を起点として、前記第1の熱源(12,13)、前記第1の3方弁(14)、第2の熱交換器(21)及び第3の熱交換器(22)を介して再び前記第1のポンプ(11)へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節用に構成されており、
第3の流体循環ユニット(30)は、第2の3方弁(31)を起点として、内側熱交換器(32)、更には第3の3方弁(33)を介して、一方では、更に第1の膨張機構(34a)及び第4の熱交換器(35a)を介してリザーバ(36)へと延びており、他方では、更に第2の膨張機構(34b)及び第5の熱交換器(35b)を介して前記リザーバ(36)へと延びており、更に該リザーバ(36)を起点として、第2のポンプ(37a)を備えた圧縮器(37)、前記第2の熱交換器(21)、第4の3方弁(38)及び第6の熱交換器(35c)を介して再び前記第2の3方弁(31)へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節及び除湿用に構成されており、
第4の流体循環ユニット(40)は、第3のポンプ(41)を起点として、前記電気自動車の第2の構成部材の第2の熱源(42,43)及び前記第5の熱交換器(35b)を介して再び前記第3のポンプ(41)へと戻るように接続可能であり、且つ、前記第2の熱源(42,43)の排熱を利用するために構成されている、
ことを特徴とする、空調装置。 - 前記第1の熱源(12,13)及び/又は前記第2の熱源(42,43)は、前記電気自動車の電気モータ、パワーエレクトロニクス及び/又はメインバッテリの熱質量体を含む、請求項1に記載の空調装置。
- 前記第1の流体循環ユニット(10)及び/又は前記第2の流体循環ユニット(20)及び/又は前記第3の流体循環ユニット(30)及び/又は前記第4の流体循環ユニット(40)は、作動媒体として、それらの流体循環ユニット内を循環する冷媒を有する冷媒循環部として構成されており、前記作動媒体を循環させるための相応のポンプ(11,37a,41)が設けられている、請求項1又は2に記載の空調装置。
- 前記第3の流体循環ユニット(30)はバイパスユニット(30a)を有しており、該バイパスユニット(30a)は前記電気自動車の前記内室の暖房及び前記電気自動車の構成部材の空調調節のために設けられている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の空調装置。
- 前記第2の熱交換器(21)及び/又は前記第5の熱交換器(35b)及び/又は前記内側熱交換器(32)は交差流熱交換器として構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の空調装置。
- 前記第1の熱交換器(15)及び/又は前記第2の熱交換器(22)及び/又は前記第4の熱交換器(35a)及び/又は前記第6の熱交換器(35c)は、付加的に取り付けられている通風器(51,52)を備えている能動的な熱交換器として構成されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の空調装置。
- 前記電気自動車の空調調節すべき複数の構成部材の内の少なくとも一つは、有利な温度領域において駆動すべき、電気自動車の電気的なエネルギ蓄積器を含んでいる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の空調装置。
- 前記空調装置(1)は前記第3の流体循環部(30)において、前記第6の熱交換器(35c)を低い動作圧力でもって制御するために第3の膨張機構(34c)を有しており、前記制御によって、前記電気自動車の前記内室の暖房及び/又は冷房と除湿が同時に達成される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の空調装置。
- 前記空調装置(1)の熱源として、比較的低い温度を有している、前記電気自動車のボディー、シャシー又は車台の熱質量体が設けられている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の空調装置。
- 内側熱交換器(140)と、外側流体循環部(112)と、電気自動車の内室を暖房及び/又は冷房するための内室空調調節ユニット(151)を備えている内側流体循環部(110a,110b,110c)とを含んでいる空調ユニット(100)において、
第1の内側流体循環部(110a)は前記内側熱交換器(140)を起点として、第1の膨張弁(121)、第1の蒸発器(131)及び流体収集部(141)を介して再び前記内側熱交換器(140)へと戻るように構成されており、
第2の内側流体循環部(110b)は前記内側熱交換器(140)を起点として、電気的な空調圧縮器(142)、第1の熱交換ユニット(132)及び第2の弁(126)を介して再び前記内側熱交換器(140)へと戻るように構成されており、
第3の内側流体循環部(110c)は前記内側熱交換器(140)を起点として、第3の膨張弁(123)、第2の蒸発器(133)及び前記流体収集部(141)を介して再び前記内側熱交換器(140)へと戻るように構成されており、
前記外側流体循環部(112)は前記内側熱交換器(140)を起点として、第2の膨張弁(124)、第2の熱交換ユニット(134)、第1の弁(125)及び前記流体収集部(141)を介して再び前記内側熱交換器(140)へと戻るように構成されている、
ことを特徴とする、空調ユニット(100)。 - 前記空調ユニット(100)を、前記外側流体循環部(112)及び前記第2の内側流体循環部(110b)を用いて駆動することを特徴とする、請求項10に記載の空調ユニットの動作方法。
- 前記空調ユニット(100)を、前記内側流体循環部(110a,110b,110c)を用いて駆動することを特徴とする、請求項10に記載の空調ユニット(100)の動作方法。
- 前記空調ユニット(100)を、第2の外側流体循環部(111)、前記第1の内側流体循環部(110a)及び前記第2の内側流体循環部(110b)を用いて駆動することを特徴とする、請求項10に記載の空調ユニットの動作方法。
- 電気自動車の暖房及び/又は冷房のために設計されている複数の流体循環ユニット(10,20,30,40)を備えている請求項1乃至10に記載の空調装置を使用する、前記電気自動車の内室及び/又は少なくとも一つの構成部材の空調調節方法において、
第1の流体循環ユニット(10)を、第1のポンプ(11)を起点として、第1の熱源(12,13)、第1の3方弁(14)及び第1の熱交換器(15)を介して再び前記第1のポンプ(11)へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の第1の構成部材の空調調節に使用し、
第2の流体循環ユニット(20)を、前記第1のポンプ(11)を起点として、前記第1の熱源(12,13)、前記第1の3方弁(14)、第2の熱交換器(21)及び第3の熱交換器(22)を介して再び前記第1のポンプ(11)へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節に使用し、
第3の流体循環ユニット(30)を、第2の3方弁(31)を起点として、内側熱交換器(32)、更には第3の3方弁(33)を介して、一方では、更に第1の膨張機構(34a)及び第4の熱交換器(35a)を介してリザーバ(36)へと延ばし、他方では、更に第2の膨張機構(34b)及び第5の熱交換器(35b)を介して前記リザーバ(36)へと延ばし、更に該リザーバ(36)を起点として、第2のポンプ(37a)を備えた圧縮器(37)、前記第2の熱交換器(21)、第4の3方弁(38)及び第6の熱交換器(35c)を介して再び前記第2の3方弁(31)へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節及び除湿に使用し、
第4の流体循環ユニット(40)を、第3のポンプ(41)を起点として、前記電気自動車の第2の構成部材の第2の熱源(42,43)及び前記第5の熱交換器(35b)を介して再び前記第3のポンプ(41)へと戻るように接続し、且つ、前記第2の熱源(42,43)の排熱の利用に使用する、
ことを特徴とする、空調調節方法。 - 前記第3の流体循環部(83)を、二酸化炭素、特に有利には冷媒R744を用いる冷媒循環部として使用する、請求項14に記載の方法。
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