JP2014513645A - 熱交換器をバイパスする空気流路を含む加熱、換気、および／または空気調和装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車の乗員室のための加熱、換気、および／または空気調和装置（１）に関するものであり、装置（１）は、第１の吸気口（３）と第２の吸気口（４）とを備え、第１の吸気口（３）および／または第２の吸気口（４）からの内部空気流（Ｆｉ）を誘導するハウジング（２）を含み、ハウジング（２）は少なくとも１つの第１の熱交換器（５）を含む。ハウジング（２）は、第１の熱交換器（５）をバイパスしてハウジング（２）内の内部空気流（Ｆｉ）を誘導する空気流路（２４）と、第１の熱交換器（５）を通してハウジング（２）内の内部空気流（Ｆｉ）を誘導する吸気ダクト（２３）とを含む。また本発明は、自動車の乗員室のための加熱、換気、および／または空気調和設備（１）にも関するものであり、設備（１）は、冷却剤が流れ、少なくとも１つの圧縮機と、第１の膨張部材と、外部熱交換器と、第１の熱交換器（５）とを含む空調ループと、前述のような加熱、換気、および／または空気調和装置（１）とを含む。

Description

本発明の技術分野は、自動車用の加熱、換気、および／または空気調和設備の分野である。

自動車は、通常、冷却剤流体が循環する空調ループ、すなわち冷却剤流体回路を備える。空調ループは特に、冷却剤流体が通過する圧縮機、外部熱交換器、膨張ユニット、および蒸発器を含む。

さらに、ある特定の構成では、空調ループは、冷却剤流体が通過する内部ガス冷却器、特に内部凝縮器も含む。そのような構成では、蒸発器および内部ガス冷却器は、一般に自動車の乗員室に搭載された、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシングに設置されている。ケーシングは、自動車の乗員室に送り込まれる前の、内部空気流の流路制御を可能にする。内部空気流は、自動車のユーザが必要とする状態の関数として、温かくしても、冷たくしても、適度な温度としてもよい。さらに、外部熱交換器は一般に、自動車の外部の空気の流れを自動車に通すために、自動車のフロントパネル上に配置されている。

この特定の構成では、空調ループは、様々な動作モードで、特にいわゆる「冷却」モードおよびいわゆる「加熱」モードで使用されうる。

いわゆる「冷却」モードでは、冷却剤流体は圧縮機によって循環させられ、外部熱交換器に送られる。外部熱交換器はその場合、冷却剤流体が外部空気流によって冷却される凝縮器、すなわちガス冷却器として機能する。その後、冷却剤流体は膨張ユニットへ向かって循環し、そこで冷却剤流体は、蒸発器に入る前に圧力を下げられる。蒸発器で、冷却剤流体は、乗員室内へ拡散させるために、内部空気流によって加熱される。相関して、内部空気流は、自動車の乗員室の温度を下げるために蒸発器を通過する際に冷却される。空調ループは閉回路であり、冷却剤流体はその後圧縮機に戻る。

いわゆる「加熱」モードでは、冷却剤流体は圧縮機によって循環させられ、内部ガス冷却器に送られる。内部ガス冷却器では、冷却剤流体は内部空気流によって冷却され、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシング内を循環する。相関して、内部空気流は、自動車の乗員室の温度を上げるために内部ガス冷却器を通過する際に加熱される。その後、冷却剤流体は膨張ユニットへ向かって循環し、そこで冷却剤流体は、外部熱交換器に入る前に圧力を下げられる。外部熱交換器はその場合蒸発器として機能し、蒸発器で冷却剤流体は外部空気流によって加熱される。外部空気流はその結果、外部熱交換器を通過する際に冷却されることになる。空調ループは閉回路であり、冷却剤流体はその後圧縮機に戻る。

いわゆる「加熱」モードは、寒い気候条件で、すなわち、外部空気流の温度が低いときに必要とされる。いわゆる「加熱」モードでは、内部空気流を構成するために、再利用空気流ともいう、乗員室から入ってくる空気流の一部分を取り込むことが知られている。実際のところ、再利用空気流の加熱を保証するために課される熱負荷は、外部から入ってくる乗員室から入ってくる空気流、すなわち外部空気流の加熱を保証するために課される熱負荷と比べて低減され、というのも、乗員室から入ってくる再利用空気流の温度は外部空気流の温度より高いからである。したがって、空調ループによって作用する熱力学サイクルは、乗員室から入ってくる再利用空気流を加熱するのにより少ないエネルギーで済む。この種の構成は、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシングの外部空気流の吸気口、すなわち外気吸入口を閉じ、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシングの再利用空気流の吸気口、すなわち再利用吸気口を開くことによって得られる。

しかし、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシングのこの種の構成には欠点がある。実際のところ、いわゆる「加熱」モードでは、乗員室の窓が曇る危険が存在するため、再利用空気流だけを使用することは不可能である。実際のところ、乗員室内の乗員の存在は再利用空気流に湿気を帯びさせる原因となり、この湿気は、ある一定時間の使用の後に、自動車の外部の温度によって露点に達しうるようになり次第、窓で凝結する。

使用される再利用空気流の量を最大化することによって空調ループの熱負荷を軽減することが望ましいが、再利用空気流の残存相対湿度がそのような使用を制限することは明らかである。この状況では、蒸発器を通過させることによって再利用空気流の曇りを取り、再利用空気流を冷却するために、空調ループをいわゆる「冷却」モードで作動させることが知られている。

しかし、いわゆる「冷却」モードは、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシング内への再利用空気流の流入によって生じる内部空気流の温度の低下につながる。したがってこれは、内部空気流を乗員室に送り込む前に、自動車の乗員の快適さのために許容できるレベルまで内部空気流を加熱するのに必要な追加のエネルギーの供給を強いる。総じて、ゆえに、事前に内部空気流を冷却し、除湿するためのエネルギーの消費と、内部空気流を加熱するための追加のエネルギーの消費とが存在する。

さらに、いわゆる「加熱」モードでは、空調ループは、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシングが、内部空気流を加熱するための部材として機能する２つの熱交換器を収容するように構成されうる。この場合、ある冷却剤流体では、特に、Ｒ７４４ＡやＣＯ２と呼ばれる冷却剤流体といった過臨界冷却剤流体では、熱負荷を低減させることができる。しかし、熱負荷の低減によって得られる利益は、空調ループの性能低下によって失われる。

本発明の目的は、したがって、加熱、換気、および／または空気調和装置を、一方では、乗員室から入ってくる内部空気流を除湿し、他方では、外部空気流を蒸発器に通さずに外部空気流の流入を可能にするように構成することによって前述の欠点を克服することである。

この構成は、自動車の乗員室の窓に曇りが発生するのを回避する。さらに、そのような構成は、空気流を加熱するのに必要なエネルギーの消費を制限することも可能にする。

したがって当然ながら空調ループの熱負荷も制限される。そのような制限は、空調ループの成績係数を低下させずに空気流において取り出される熱の量を制限するのに特に有益である。

本発明の主題は、したがって、第１の吸気口と第２の吸気口とを含むケーシングを含む自動車の乗員室のための加熱、換気、および／または空気調和装置である。ケーシングは、第１の吸気口および／または第２の吸気口から入ってくる内部空気流を流路制御し、少なくとも１つの第１の熱交換器を収容する。

ケーシングは、より詳細には、ケーシング内の内部空気流をそれが第１の熱交換器をバイパスするように流路制御する空気循環路と、ケーシング内の内部空気流を第１の熱交換器に通すように流路制御する吸気ダクトとを含む。

本発明の第１の変形形態では、空気循環路は、第１の吸気口に接続された第１の取入口を含む。この取入口および第１の吸気口は、有利には、同一平面に設けられている。

同様に、本発明の第１の変形形態では、第１の吸気口は、乗員室の外部から入ってくる外部空気流を受け入れるように適合されており、第２の吸気口は、乗員室の内部から入ってくる再利用空気流を受け入れるように適合されている。

したがって、本発明の第１の変形形態では、空気循環路は第１の吸気口を介して乗員室の外部からケーシング内へ導入される外部空気流を運ぶものであることが明らかである。

本発明の第２の変形形態では、空気循環路は、第２の吸気口に接続された取入口を含む。この取入口および第２の吸気口は、有利には、同一平面に設けられている。

同様に、本発明の第２の変形形態では、第１の吸気口は、乗員室の外部から入ってくる外部空気流を受け入れるように適合されており、第２の吸気口は、乗員室の内部から入ってくる再利用空気流を受け入れるように適合されている。

したがって、本発明の第２の変形形態では、空気循環路は第２の吸気口を介して乗員室の内部からケーシング内へ導入される再利用空気流を運ぶものであることが明らかである。

本発明の別の特徴によれば、空気循環路内の内部空気流の循環は、第１の吸気フラップによって制御される。

本発明の別の特徴によれば、第１の吸気口および／または第２の吸気口から入ってくる空気循環ダクト内の内部空気流の循環は、第２の内部フラップによって制御される。

ケーシングは、有利には、内部空気流を、吸気ダクトの方へ第１の熱交換器を通して流路制御される第１の空気流と、空気循環路によって流路制御される第２の空気流とに分離するために空気循環路と吸気ダクトとの間に設置された内壁を含み、第１の熱交換器をバイパスする。

より詳細には、内壁は、第１の吸気口および／または第２の吸気口から、ケーシング内の内部空気流の流れの方向に対して、第１の熱交換器の下流側にあるケーシング内の空間まで延在する。

よって、内壁は、空気循環路が乗員室の外部から入ってくる外部空気流を運ぶときには、第１の吸気口まで延在し、内壁は、空気循環路が乗員室の内部から入ってくる再利用空気流を運ぶときには第２の吸気口まで延在する。

本発明による加熱、換気、および／または空気調和装置は、さらに有利には、ケーシングの内側の内部空気流の流れの方向に対して、第１の熱交換器の上流側に設置されたさらに別の加熱装置を含む。第１の熱交換器の上流側のさらに別に加熱装置のこの種の構成は、特に、第１の熱交換器を通る内部空気流の温度が低く、具体的は０°Ｃ未満であり、高い含水率を有するときに、第１の熱交換器が氷結するあらゆる危険性を防止することを可能にする。

本発明の別の特徴によれば、第１の熱交換器は、ケーシング内の内部空気流を移動させるように適合された電動ファンの、ケーシング内の内部空気流の流れの方向に対して上流側に設置されている。

より正確には、空気循環路は電動ファンの上流側で終わる。言い換えると、空気循環路によって実施されるバイパスは第１の熱交換器までに制限されている。

補完的に、ケーシングは、ケーシング内の内部空気流の流れの方向に対して電動ファンの下流側に設置された少なくとも１つの第２の熱交換器を収容している。

また本発明は、自動車の乗員室の加熱、換気、および／または空気調和設備であって、一方では、冷却剤流体が通り、少なくとも１つの圧縮機と、第１の膨張ユニットと、外部熱交換器と、第１の熱交換器とを含む空調ループを含み、他方では、前述の加熱、換気、および／または空気調和装置を含む加熱、換気、および／または空気調和設備も対象とするものである。

補完的に、空調ループは、加熱、換気、および／または空気調和装置のケーシング内に設置された第２の熱交換器を含む。

さらに、本発明の別の特徴によれば、空調ループは第２の膨張ユニットを含む。空調ループは、任意選択で、高温の冷却剤流体と低温の冷却剤流体との間の熱交換を提供するように適合された内部熱交換器を含んでいてもよい。

本発明の利点は以下に存する。

−空気流が加熱、換気、および／または空気調和装置に入り、そこで第１の熱交換器を通らずに加熱されるように空気流を流路制御することができる可能性、
−いわゆる「加熱」モードで使用される空調ループの熱負荷を軽減すると同時に、自動車の窓が曇る危険性を回避することができる可能性、
−空調ループの消費と乗員室内の曇りの危険性との間の理想的な折り合いを成し遂げるために、第１の熱交換器を循環し、バイパスする空気流の量を微調整することができる可能性、
−冬季条件での乗員室の温度上昇を加速させることを可能にすることによる、乗員快適性の向上、ならびに
−加熱機能を提供するのに使用される空調ループの構成部品の重量、サイズ、およびコストを低減させることができる可能性。

実例として提供し、非限定的な実施例として、添付の図を参照して示す実施形態を対象とする以下の詳細な説明を読めば、本発明はよりよく理解され、他の特徴および利点もより明らかになるであろう。添付の図は、本発明の理解を深め、実施に際して、本発明がどのように変形されるかについての説明を加え、必要に応じて、本発明の定義に寄与するのに役立ちうるものである。

本発明の第１の変形形態と一致する加熱、換気、および／または空気調和装置を示す図である。 本発明の第２の変形形態と一致する加熱、換気、および／または空気調和装置を示す図である。

慣例により、「上流」および「下流」という用語は、これらが関連する流体の循環の方向に対して解釈されるべきものとする。

図１および図２には、内部空気流Ｆｉを適切な温度で送るために自動車内に搭載されるように適合された加熱、換気、および／または空気調和装置１が示されている。内部空気流Ｆｉは、自動車の乗員の要求の関数として、冷たくすることも、温かくすることも、適度とすることもできる。

加熱、換気、および／または空気調和装置１は、加熱、換気、および／または空気調和装置１の筺体の範囲を定めるケーシング２を含む。よってケーシング２は、好ましくはプラスチックでできており、特に、複数の別個の部品を組み立てることによって製造された筺体を形成している。

ケーシング２は、少なくとも１つの吸気口と排気口との間で内部空気流Ｆｉを流路制御する。より正確には、内部空気流Ｆｉは、様々な割合の外部空気流Ｆｅおよび／または再利用空気流Ｆｒの混合気で構成されている。

定義上、外部空気流Ｆｅは自動車の乗員室の外部から取り入れられる空気流であり、再利用空気流Ｆｒは自動車の乗員室の内部から取り入れられる空気流である。

このために、ケーシング２は、外部空気流Ｆｅおよび／または再利用空気流Ｆｒを流入させるように適合された少なくとも１つの第１の吸気口３と第２の吸気口４とを含む。

第１の吸気口３および第２の吸気口４は、様々な割合の外部空気流Ｆｅおよび／または再利用空気流Ｆｒの流入を可能にするために、制御手段によって全部または一部を開き、または閉じることができる。

第１のオプションによれば、第１の吸気口３および第２の吸気口４は、ケーシング２が外部空気流Ｆｅだけを受け入れる構成である。第２のオプションによれば、第１の吸気口３および第２の吸気口４は、ケーシング２が再利用空気流Ｆｒだけを受け入れる構成である。他の例によれば、第１の吸気口３および第２の吸気口４は、ケーシング２が外部空気流Ｆｅおよび再利用空気流Ｆｒを様々な割合で受け入れる構成である。

したがって、第１の吸気口３および第２の吸気口４は各々別個の供給源から空気流を受け入れることが明らかである。

またケーシング２は、内部空気流Ｆｉに熱処理を施すための空調ループの様々な構成部品の機械的支持体としても機能する。例えば、ケーシング２は、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２内に設置された第１の熱交換器５および第２の熱交換器６を、これらの交換器に内部空気流Ｆｉを通すように収容している。

加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２内に設置された空調ループの様々な構成部品、特に第１の熱交換器５および第２の熱交換器６は、内部空気流Ｆｉが自動車の乗員が必要とする快適性パラメータに合わせて適宜調整されるように、内部空気流Ｆｉの空気熱パラメータの変更を可能にする。

第１の熱交換器５と第２の熱交換器６とは、好ましくは、ケーシング２内のこれらの部品に関する限りにおいて別個のものである。

第１の変形形態によれば、第１の熱交換器５の機能は、第１の熱交換器５を通る内部空気流Ｆｉを冷却することである。言い換えると、第１の熱交換器５は蒸発器として機能する。

第１の熱交換器５はいわゆる「冷却」動作モードで使用され、「冷却」動作モードでは、内部空気流Ｆｉは、特に、外部温度が高い期間に、すなわち暑い季節に自動車の乗員室の温度を下げるために、乗員室に送り込まれる前に冷却される。

また第１の熱交換器５はいわゆる「曇り取り」動作モードでも使用され、「曇り取り」動作モードでは、内部空気流Ｆｉは、特に乗員室の窓の曇りを回避するために、乗員室に送り込まれる前に除湿される。いわゆる「曇り取り」動作モードでは、内部空気流Ｆｉは、好ましくは、第１の熱交換器５が内部空気流Ｆｉを冷却する際に第１の熱交換器５によって除湿される。

第１の変形形態によれば、第２の熱交換器６の機能は、第２の熱交換器６を通る内部空気流Ｆｉを加熱することである。言い換えると、第２の熱交換器６はラジエータとして機能する。

第２の熱交換器６はいわゆる「加熱」動作モードで使用され、「加熱」動作モードでは、内部空気流Ｆｉは、特に、外部温度が低い期間に、すなわち寒い季節に自動車の乗員室の温度を上げるために、乗員室に送り込まれる前に加熱される。

また第２の熱交換器６はいわゆる「曇り取り」動作モードでも使用され、「曇り取り」動作モードでは、内部空気流Ｆｉは、乗員室に送り込まれる前に、第１の熱交換器５によって除湿され、次いで第２の熱交換器６によって加熱される。この種の構成は、乗員室の窓を曇らせずに乗員室が加熱されることを可能にする。

第１の熱交換器５、あるいは第２の熱交換器６は、例えば、空調ループを循環する冷却剤流体とケーシング２内を流路制御される内部空気流Ｆｉとの間の熱交換を可能にする冷却剤流体／空気型の熱交換器とすることができる。

代替として、第１の熱交換器５、あるいは第２の熱交換器６は、例えば、熱交換流体とケーシング２内を流路制御される内部空気流Ｆｉとの間の熱交換を可能にする熱交換流体／空気型の熱交換器とすることもできる。

別の代替形態は、第１の熱交換器５、あるいは第２の熱交換器６が、例えば、空調ループを循環する冷却剤流体と、熱交換流体によってケーシング２内を流路制御される内部空気流Ｆｉとの間の熱交換を可能にする冷却剤流体／熱交換流体型の熱交換器であるものである。

具体的には、熱交換流体／空気型の第１の熱交換器５、あるいは第２の熱交換器６は、熱交換流体が、空調ループと、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２内を循環する内部空気流Ｆｉとの間の熱伝達の機能を提供するために循環する２次ループの一部とすることができる。

代替として、熱交換流体空気型の第１の熱交換器５、あるいは第２の熱交換器６は、熱源（例えば、加熱装置、特に電気加熱装置、エンジン、特に内燃機関、電池など）または冷熱源を含む熱交換回路の一部とすることができる。熱交換流体は、熱源または冷熱源と、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２内を循環する内部空気流Ｆｉとの間の熱伝達の機能を提供するために、熱交換回路内を循環する。

第１の熱交換器５および第２の熱交換器６は、好ましくは、特定の熱力学サイクルに従った冷却剤流体の循環を可能にする空調ループと熱を交換する。第１の熱交換器５および第２の熱交換器６は、したがって、内部空気流Ｆｉにおいて、空調ループ内の熱力学サイクルの間に生成される正または負の熱の流れを放散するように適合されている。

第１の熱交換器５はケーシング２の吸気ダクト２３に設置されている。より具体的には、吸気ダクト２３は、ケーシング２内の内部空気流Ｆｉの流れの方向に対して、第１の吸気口３および第２の吸気口４の下流側に配置されている。したがって、吸気ダクト２３は、外部空気流Ｆｅおよび／または再利用空気流Ｆｒからなる内部空気流Ｆｉを流路制御するように適合されている。その結果、第１の吸気口３および第２の吸気口４の制御手段の構成に応じて、第１の熱交換器５は、したがって、第１の熱交換器５に、外部空気流Ｆｅまたは再利用空気流Ｆｒまたは外部空気流Ｆｅと再利用空気流Ｆｒの混合気を通すことになる。

本発明によれば、吸気ダクト２３は、ケーシング２の外壁１３とケーシング２内に配置された内壁１４とによって境界が定められている。内壁１４は、ケーシング２内に、ケーシング２の内部容積の一部を占めるように配置されている。したがって内壁１４は、ケーシング２の外壁１３と共に、空気循環路２４も定義する。

ケーシング２はよって、内壁１４が空気循環路２４と吸気ダクト２３との間にあるように構成されている。内壁１４は、有利には、吸気ダクト２３内の第１の熱交換器５と空気循環路２４との間にある。

内壁１４は、好ましくは、第１の吸気口３を介して入ってくる空気流を、吸気ダクト２３の方へ第１の熱交換器５を通して流路制御される第１の空気流と、空気循環路２４によって流路制御され、第１の熱交換器５をバイパスする第２の空気流とに分離するために、第１の吸気口３から延在している。

またケーシング２は第１の空気伝送路９と第２の空気伝送路１０も含む。第１の空気伝送路９および第２の空気伝送路１０は、好ましくは、ケーシング２内の内部空気流の流れの方向に対して、吸気ダクト２３および空気循環路２４の下流側にある。

本発明によれば、第１の空気伝送路９は第２の熱交換器６を収容しており、第２の空気伝送路１０は第１の空気伝送路９と並行して存在する。

したがって、内部空気流Ｆｉは、第１の空気伝送路９によって、第２の熱交換器６を通るように流路制御され、第２の空気伝送路１０によって第２の熱交換器６をバイパスするように流路制御される。

またケーシングは、例えば、少なくとも１つの混合フラップによって形成された混合手段７も含む。より具体的には、図１に示す実施形態では、混合手段７は、第１の空気伝送路９内の第１の混合フラップ７ａと、第２の空気伝送路１０内の第２の混合フラップ７ｂとからなる。

混合手段７は、第１の空気伝送路９と第２の空気伝送路１０とで流路制御される内部空気流Ｆｉの調整を可能にする。

第１の代替実施形態によれば、第１の熱交換器５は空調ループの蒸発器であり、第２の熱交換器６は空調ループのラジエータまたはガス冷却器、すなわち凝縮器である。この構成によれば、第１の空気伝送路９は「温かい」空気流路であり、第２の空気伝送路１０は「冷たい」空気流路である。

混合手段７は、第１の空気伝送路９と第２の空気伝送路１０との内部空気流Ｆｉを調整するために様々な位置を想定している。したがって、第１の空気伝送路９の下流側と、第２の空気伝送路１０とでは、内部空気流Ｆｉは、「温かい」空気流路および「冷たい」空気流路から入ってくる空気流を混合した結果である。

図１に示す実施形態では、図１に示す第１の混合フラップ７ａおよび第２の混合フラップ７ｂは、内部空気流Ｆｉが第２の熱交換器６を完全にバイパスする構成である。

ケーシング２内の内部空気流Ｆｉは、ケーシング２に取り付けられた電動ファン８によって移動させられる。より具体的には、電動ファン８は、ケーシング２内を循環する内部空気流Ｆｉを移動させる役割を果たす。言い換えると、電動ファン８は、ケーシング２において、乗員室の外部から入ってくる内部空気流Ｆｉ、すなわち外部空気流Ｆｅ、および／または乗員室の内部から入ってくる内部空気流Ｆｉ、すなわち再利用空気流Ｆｒを循環させるように配置されている。

電動ファン８は、シャフト８ｃによってファン８ｂの回転を駆動する電動機８ａを備える。

図１の非限定的実施形態では、第１の熱交換器５は、ケーシング２内で、ケーシング２内の内部空気流Ｆｉの流れの方向に対して、吸気ダクト２３および空気循環路２４の上流側に配置されている。その結果、電動ファン８は、空気循環路２４および／または吸気ダクト２３入ってくる、第１の熱交換器５を通過した内部空気流Ｆｉを吸引することになる。

しかも、図１の非限定的実施形態では、第２の熱交換器６は、ケーシング２内の内部空気流Ｆｉの流れの方向に対して、電動ファン８の下流側に設置されている。したがって電動ファン８は、内部空気流Ｆｉを第２の熱交換器６の方へ推し進める。よって電動ファン８は、内部空気流Ｆｉの流れから見て、ケーシング２内で、第１の熱交換器５と第２の熱交換器６との間に配置されている。

本発明によれば、ケーシング２の内側に配置された内壁１４は、吸気ダクト２３内の内部空気流Ｆｉを、第１の熱交換器５を通るように、または空気循環路２４内の内部空気流Ｆｉを、第１の熱交換器５をバイパスするように流路制御することを可能にするためにケーシング２内の分割を定義している。

前述のように、内壁１４は、第１の熱交換器５から、第１の吸気口３まで延在している。したがって、第１の吸気口３は、空気循環路２４に接続された第１の空気取入口１５と吸気ダクト２３に接続された第２の空気取入口１６とに分かれている。

空気循環路２４は、その端部の一方に、外壁１３と内壁１４との間に延在するケーシング２の開口部分によって境界を定められた第１の空気取入口１５を有する。

一実施形態では、第１の空気取入口１５と第１の吸気口３とは同一平面上にある。同様に、第２の空気取入口１６と第１の吸気口３も同一平面上にある。

代替として、本発明は、第１の取入口１５と第１の吸気口３が、外壁１３の一部分によって連結された２つの別々の平面に配置されている状況も対象とするものである。同様に、第２の空気取入口１６と第１の吸気口３も、外壁１３の一部分によって連結された２つの別々の平面に配置される。

また、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２は、第１の吸気口３および第２の吸気口４を通る空気流の循環を可能にし、または妨げる制御手段も含む。

図１に示す実施形態では、第１の吸気口３および／または第２の吸気口４は、吸気ダクト２３を介して第１の熱交換器５と連通している。言い換えると、第１の熱交換器５は、そこに、再利用空気流、外部空気流、または再利用空気流Ｆｒと外部空気流Ｆｅとの混合気を通すことができる。

再利用空気流Ｆｒおよび外部空気流Ｆｅは、ケーシング２に配置された第１の吸気フラップ１７によって混合される。第１の吸気フラップ１７は、第１の熱交換器５に向けて送られる再利用空気流Ｆｒと外部空気流Ｆｅの割合を制御する。図１の実施形態では、第１の吸気フラップ１７はいわゆる「ドラム」フラップである。しかし、本発明は他の種類のフラップ、特に、いわゆる「フラグ」フラップ、いわゆる「バタフライ」フラップなども対象とするものである。

第１の吸気フラップ１７は、第１の吸気口３の第２の空気取入口１６を閉じ、第２の吸気口４を開く第１の極限位置において実線で表されている。第１の吸気フラップ１７の第２の極限位置は点線で表されている。第２の極限位置では、第１の吸気フラップ１７は、第１の吸気口３の第２の空気取入口１６を開き、第２の吸気口４を閉じる。しかし、第１の吸気フラップ１７は、吸気ダクト２３への外部空気流Ｆｅおよび再利用空気流Ｆｒの流入を可能にするための、第１の極限位置と第２の極限位置との間の中間位置も想定することができる。

さらに、ケーシング２は、空気循環路２４への空気流の流入を制御するための第２の吸気フラップ１８を含む。図１の実施形態によれば、第２の吸気フラップ１８はいわゆる「ドラム」フラップである。しかし、本発明は他の種類のフラップ、特に、いわゆる「フラグ」フラップ、いわゆる「バタフライ」フラップなども対象とするものである。

第２の吸気フラップ１８は、有利には、第１の空気取入口１５に沿って、すなわち、空気循環路２４の入口の直近に配置されている。

図１の実施形態では、第２の吸気フラップ１８はいわゆる「ドラム」フラップであり、内壁１４は、好適には、第２の吸気フラップ１８の形状に対して相補的な丸い形状を有する。内壁１４の丸い形状は、第２の吸気フラップ１８が空気循環路２４への空気流の流入を可能にするときに、第２の吸気フラップ１８の遊離の面積の境界を定める。

第２の吸気フラップ１８は、第１の吸気口３の第１の空気取入口１５を開く第１の極限位置において実線で表されている。第２の吸気フラップ１８の第２の極限位置は点線で表されている。第２の極限位置では、第２の吸気フラップ１８は、第１の吸気口３の第１の空気取入口１５を閉じる。しかし、第２の吸気フラップ１８は、空気循環路２４への空気流の流入を調整するための、第１の極限位置と第２の極限位置との間の中間位置も想定することができる。

さらに、１つの特定の代替形態によれば、外部空気流Ｆｅおよび／または再利用空気流Ｆｒの調整を可能にするために、第３の吸気フラップ２０が、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２の内部に配置されていてもよい。

最後に、本発明によれば、加熱、換気、および／または空気調和装置１のケーシング２は、任意選択で、追加の加熱装置１９を含む。追加の加熱装置１９は、好ましくは、ケーシング２内の内部空気流Ｆｉの流れの方向に対して第１の熱交換器５の上流側に設置される。例えば、追加の加熱装置１９は、第１の熱交換器５が置かれている平面と平行な平面に置かれる。

特に、追加の加熱装置１９は、例えば、自動車の電力系統によって電力を供給される、例えば、ＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：正の温度係数）電気ラジエータといった電気ラジエータである。自動車の電力系統の電圧は１２ボルトとすることができるが、電気ラジエータには、８０ボルトから６００ボルトの間の電圧で電力供給するのが有益である。

追加の加熱装置１９は内部空気流Ｆｉに、第１の熱交換器５が氷結するのを防ぐのに必要な熱を追加する。

本発明の第１の変形形態によれば、第１の吸気口３は外部空気流Ｆｅの流入を可能にし、第２の吸気口４は再利用空気流Ｆｒの流入を可能にする。この種の一構成が図１に示されている。

図１の構成によれば、第１の吸気フラップ１７は、第１の熱交換器５を通るケーシング２への外部空気流Ｆｅの流入を防ぐと同時に、第１の熱交換器５への吸気ダクト２３内の再利用空気流Ｆｒの全面的な流入を可能にする。この構成では、第２の吸気フラップ１８は、ケーシング２への外部空気流Ｆｅの流入を可能にする。外部空気流Ｆｅは空気循環路２４で流路制御される。

その後、内部空気流Ｆｉは電動ファン８によって吸引される。次いで内部空気流Ｆｉは、第２の熱交換器６を収容しているケーシング２の一部分へ向けて推し進められる。

本発明の第２の変形形態によれば、第１の吸気口３は再利用空気流Ｆｒの流入を可能にし、第２の吸気口４は外部空気流Ｆｅの流入を可能にする。この種の一構成が図２に示されている。

以下の図２の説明で、図１の第１の変形形態と比べた差異を説明する。したがって以下の説明では、同一の要素または構成部品について言及するはずである。図２では、図１の要素と同一の要素は同じ参照番号を有する。したがって、特に言及しない限り、図１および図２の同一の要素は、同じ技術的特性を有し、同じ動作モードに従って動作する。

本発明の図１の変形形態の場合と同様に、再利用空気流Ｆｒおよび外部空気流Ｆｅの供給源は別個である。

図２の実施形態では、第１の吸気口３は、自動車の乗員室の内部から入ってくる再利用空気流Ｆｒを受け入れるように適合されており、第２の吸気口４は、自動車の乗員室の外部から入ってくる外部空気流Ｆｅを受け入れるように適合されている。

本発明の第２の変形形態によれば、第１の熱交換器５をバイパスする空気循環路２４はそこに、もっぱら乗員室の内部から入ってくる再利用空気流Ｆｒを通す。

他方、吸気ダクト２３において、第１の熱交換器５は、再利用空気流Ｆｒまたは外部空気流Ｆｅまたは再利用空気流Ｆｒと外部空気流Ｆｅの混合気を受け入れるように適合されている。

加えて、または代替として、本発明の第２の変形形態によれば、いわゆる「加熱」モードでは、第１の熱交換器５の機能は、内部空気流Ｆｉを加熱することである。このために、第１の熱交換器５は、内部空気流Ｆｉを予熱するためのラジエータとして働く。第２の熱交換器６はその場合、追加の加熱を提供する。

本発明の第２の変形形態には、内部空気流Ｆｉの供給源を混合するという利点がある。その場合、一方では、再利用空気流Ｆｒと第２の熱交換器６との間の熱交換、他方では、再利用空気流および／または外部空気流Ｆｅと第１の熱交換器５との間の熱交換が生じる。

この種の一構成は、空調ループの高い成績係数がいわゆる「加熱」モードで維持されることを可能にする。

また本発明は、加熱、換気、および／または空気調和装置１が、冷却剤流体が通る空調ループ（不図示）と組み合わされ、それが自動車に搭載されて乗員室の熱調節のためのシステムを形成することも包含している。

よって、第１の熱交換器５および第２の熱交換器６は空調ループの構成部品であって、空調ループは、
−第１の熱交換器５および第２の熱交換器６が、空調ループ内を循環する冷却剤流体とケーシング２内を流路制御される内部空気流Ｆｉとの間の熱交換を可能にする冷却剤流体／空気型の熱交換器であるときには、「直接型」といい、
−第１の熱交換器５および／または第２の熱交換器６が、空調ループ内を循環する冷却剤流体と熱交換流体によってケーシング２内を流路制御される内部空気流Ｆｉとの間の熱交換を可能にする冷却剤流体／熱交換流体型の熱交換器であるときには、「間接型」という。

このために、空調ループは、特に、冷却剤流体の流れの方向に、圧縮機、第２の熱交換器６、第１の膨張ユニット、第１の熱交換器５、任意選択の第２の膨張ユニット、および冷却剤流体と外部空気流Ｆｅとの間の熱交換を提供するように適合された外部熱交換器を含む。

加えて、空調ループは、高温の冷却剤流体と低温の冷却剤流体との間の熱交換を提供するように適合された内部熱交換器も含み、この内部熱交換器は、アキュムレータと組み合わされるときにはモジュールを形成しうる。

この種の空調ループは、少なくとも、いわゆる「加熱」モード、いわゆる「冷却」モード、および／またはいわゆる「曇り取り」モードで動作するように適合されている。

例えば、いわゆる「加熱」モードでは、第１の熱交換器５と第２の熱交換器６とは、第１の膨張ユニットがいかなる減圧も生じないため、同じ冷却剤流体圧力レベルにある。この種の構成の空調ループは、図２に示す本発明の第２の変形形態に特に適する。

いわゆる「冷却」モードと、いわゆる「曇り取り」モードとでは、第１の膨張ユニットは、第２の熱交換器６の下流側と、第１の熱交換器５の上流側とで冷却剤流体の圧力を下げる。その場合第１の熱交換器５は蒸発器として機能する。この種の構成の空調ループは、図１に示す本発明の第１の変形形態に特に適する。

また本発明は、前述の空調ループと、加熱、換気、および／または空気調和装置とを備える加熱、換気、および／または空気調和設備にも関するものである。

明らかに、本発明は、例示にすぎないものとして前述した実施形態だけに限定されるものではない。本発明は、多様な改変形態、代替形態、および当業者が本発明の範囲内で想起しうるはずの他の変形形態、ならびに、特に、前述の様々な実施形態のあらゆる組み合わせを、別個に、または組み合わせとして包含するものである。

とりわけ、本発明は特に、内部空気流Ｆｉを流路制御し、少なくとも第１の熱交換器５と第２の熱交換器６とを収容するケーシング２を含む自動車の乗員室用の加熱、換気、および／または空気調和装置１を対象とするものである。ケーシング２は第１の吸気口３と第２の吸気口４を含む。さらに本実施形態によれば、ケーシング２は、外部空気流Ｆｅを外部空気流Ｆｅが第１の熱交換器５をバイパスするように流路制御するように適合された第１の空気循環路と、再利用空気流Ｆｒを再利用空気流Ｆｒが第１の熱交換器５をバイパスするように流路制御するように適合された第２の空気循環路とを組み込んだものである。

Claims (14)

1. ケーシング（２）を含む自動車の乗員室のための加熱、換気、および／または空気調和装置（１）であって、
   このケーシング（２）は、
   第１の吸気口（３）と、第２の吸気口（４）と、を含むとともに、
   前記第１の吸気口（３）および／または前記第２の吸気口（４）から入ってくる内部空気流（Ｆｉ）を流路制御し、
   前記ケーシング（２）は、少なくとも１つの第１の熱交換器（５）を収容し、
   前記ケーシング（２）は、
   前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）を、前記内部空気流（Ｆｉ）が前記第１の熱交換器（５）をバイパスするように流路制御する空気循環路（２４）と、
   前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）を前記第１の熱交換器（５）を通して流路制御する吸気ダクト（２３）と、
   を含むことを特徴とする加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
2. 前記空気循環路（２４）は、前記第２の吸気口（４）に接続された取入口（１５）を含む、請求項１に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
3. 前記空気循環路（２４）は、前記第１の吸気口（３）に接続された取入口（１５）を含む、請求項１または２に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
4. 前記第１の吸気口（３）は、前記乗員室の内部から入ってくる再利用空気流（Ｆｒ）を受け入れるように構成され、
   前記第２の吸気口（４）は、前記乗員室の外部から入ってくる外部空気流（Ｆｅ）を受け入れるように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
5. 前記第１の吸気口（３）は、前記乗員室の外部から入ってくる外部空気流（Ｆｅ）を受け入れるように構成され、
   前記第２の吸気口（４）は、前記乗員室の内部から入ってくる再利用空気流（Ｆｒ）を受け入れるように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
6. 前記空気循環路（２４）内の前記内部空気流（Ｆｉ）の循環は、第１の吸気フラップ（１７）によって制御される、請求項１から５のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
7. 前記第１の吸気口（３）および／または前記第２の吸気口（４）から入ってくる前記吸気ダクト（２３）内の前記内部空気流（Ｆｉ）の循環は、第２の吸気フラップ（１８）によって制御される、請求項１から６のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
8. 前記内部空気流（Ｆｉ）を、
   前記吸気ダクト（２３）の方へ前記第１の熱交換器（５）を通って流路制御される第１の空気流と、
   前記空気循環路（２４）によって前記第１の熱交換器（５）をバイパスするように流路制御される第２の空気流と、
   に分離するために、前記ケーシング（２）は、前記空気循環路（２４）と前記吸気ダクト（２３）との間に設置された内壁（１４）を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
9. 追加の加熱装置（１９）は、前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）の流れの方向に対して前記第１の熱交換器（５）の上流側に設置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
10. 前記第１の熱交換器（５）は、前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）を移動させるように構成された電動ファン（８）の、前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）の流れの方向に対して上流側に設置される、請求項１から９のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
11. 前記ケーシング（２）は、前記電動ファン（８）の、前記ケーシング（２）内の前記内部空気流（Ｆｉ）の流れの方向に対して下流側に設置された少なくとも１つの第２の熱交換器（６）を収容する、請求項１０に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）。
12. 自動車の乗員室の加熱、換気、および／または空気調和設備（１）であって、
    冷却剤流体が通り、少なくとも１つの圧縮機と、第１の膨張ユニットと、外部熱交換器と、第１の熱交換器（５）と、を含む空調ループと、
    一方では、請求項１から１１のいずれか一項に記載の加熱、換気、および／または空気調和装置（１）と
    を含む加熱、換気、および／または空気調和設備（１）。
13. 前記空調ループは、前記加熱、換気、および／または空気調和装置（１）のケーシング（２）に設置された第２の熱交換器（６）を含む、自動車の乗員室の請求項１２に記載の加熱、換気、および／または空気調和設備（１）。
14. 前記空調ループは、
    第２の膨張ユニット、および／または、
    高温の前記冷却剤流体と低温の前記冷却剤流体との間の熱交換を提供するように構成された内部熱交換器を含む、自動車の乗員室の請求項１２または１３に記載の加熱、換気、および／または空気調和設備（１）。

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