JP2018012498A - Comfort air systems - Google Patents

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Robert Barnhart Todd
ロバート バーンハート、トッド
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Ranalli Marco
アトルディンガー、マルティーン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide temperature control systems and methods that can be designed for controlling the interior climate of a vehicle or the climate of another desired region.SOLUTION: A temperature control system for a vehicle can have a thermoelectric system providing heating and/or cooling, including supplemental heating and/or cooling. The thermoelectric system can transfer thermal energy between a working fluid, such as a liquid coolant, and comfort air upon application of electric current of a selected polarity. The thermoelectric system can supplement or replace the heat provided from an internal combustion engine or other primary heat source. The thermoelectric system can also supplement or replace cold energy provided from a compressor-based refrigeration system or other primary cold energy source.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

[関連出願]
本願は、2012年4月4日に出願された米国仮特許出願第61/620,350号明細書、2013年3月13日に出願された米国特許出願第13/802,201号明細書、および2013年3月13日に出願された米国特許出願第13/802,050号明細書の利益を主張する。これら特許出願のそれぞれの開示内容は全て、参照によって本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成する。
[Related applications]
This application is filed in U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 620,350 filed on April 4, 2012, U.S. Patent Application No. 13 / 802,201 filed on March 13, 2013, And claims the benefit of US patent application Ser. No. 13 / 802,050 filed Mar. 13, 2013. The entire disclosure of each of these patent applications is hereby incorporated by reference and made a part of this specification.

分野
本開示は、温度制御の分野に関し、熱電装置を組み込む温度制御システムおよび方法に関する。
FIELD The present disclosure relates to the field of temperature control and relates to temperature control systems and methods that incorporate thermoelectric devices.

関連技術の記載
車両の乗員区画は、通常、暖房、換気、および空調(HVAC)システムによって冷暖房される。HVACシステムは、快適な空気が乗員区画内に流れ込む前に、快適な空気を加熱または冷却するために、熱交換器を通して快適な空気の流れを導く。熱交換器では、快適な空気と、例えば水グリコール冷却液などの冷媒との間で、エネルギーが伝達される。快適な空気は、外気から供給されてもよいし、乗員区画から再循環される空気と外気との混合物から供給されてもよい。車両の乗員区画を冷暖房するためのエネルギーは、通常、例えば内燃エンジンなどの、燃料供給エンジンから供給される。
Description of Related Art Vehicle occupant compartments are typically cooled and heated by heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems. The HVAC system directs a comfortable air flow through the heat exchanger to heat or cool the comfortable air before it flows into the passenger compartment. In a heat exchanger, energy is transferred between comfortable air and a refrigerant such as a water glycol coolant. Comfortable air may be supplied from outside air or from a mixture of air and outside air recirculated from the passenger compartment. The energy for cooling and heating the passenger compartment of the vehicle is usually supplied from a fuel supply engine, such as an internal combustion engine.

いくつかの自動車用のHVAC機構は、乗員区画に流れる空気の補助的な加熱をもたらす、正温度係数(PTC)加熱装置を含んでいる。既存の、自動車用のPTC装置のHVAC機構は、様々な欠点を抱えている。   Some automotive HVAC mechanisms include a positive temperature coefficient (PTC) heating device that provides auxiliary heating of the air flowing to the passenger compartment. Existing HVAC mechanisms for automotive PTC devices have various drawbacks.

本明細書に記載される実施形態は、いくつかの特徴を有するが、そのいずれもが、単独でその望ましい特性の原因となるものではない。請求の範囲により表される本発明の範囲を制限することなく、有利な特徴のいくつかを簡単に記載する。   The embodiments described herein have several features, none of which are responsible for the desired properties alone. Without limiting the scope of the invention as expressed by the claims, some of the advantageous features are briefly described.

開示される特定の実施形態は、車両の内部雰囲気(climate)または別の所望の領域の雰囲気を制御するためのシステムおよび方法を含んでいる。いくつかの実施形態は、熱電システムが補助的な加熱および/または冷却をもたらす車両用の温度制御システムを提供する。熱電システムは、選択された極性の電流の印加時に、液体冷媒などの作動流体と快適空気(comfort air)との間で、熱エネルギーを伝達し得る。特定の実施形態において、熱電システムは、内燃エンジンまたはその他の主要な熱源からもたらされる熱を補足するか、またはそれに代わる。また、熱電システムは、圧縮機ベースの冷却システムまたはその他の主要な冷却エネルギー源からもたらされる冷却エネルギーを補足するか、またはそれに代わることもできる。   Certain disclosed embodiments include systems and methods for controlling the atmosphere of a vehicle or another desired area. Some embodiments provide a temperature control system for a vehicle in which a thermoelectric system provides supplemental heating and / or cooling. A thermoelectric system may transfer thermal energy between a working fluid such as a liquid refrigerant and comfort air upon application of a current of a selected polarity. In certain embodiments, the thermoelectric system supplements or substitutes for heat from an internal combustion engine or other major heat source. The thermoelectric system can also supplement or replace the cooling energy provided by a compressor-based cooling system or other major cooling energy source.

開示される特定の実施形態は、停止したエンジンまたはエンジンがオフ状態の冷房のためのシステムおよび方法を含んでいる。エンジンがオフ状態の冷却モードは、アイドリングするエンジンのシャットダウン時に、限られた時間の間、快適なキャビンを維持するために用いられ得る。このモードにおいて、エバポレータは、エンジンがシャットダウンされているので動作不能である。冷媒の熱慣性および熱電モジュールによりもたらされる冷却により、依然として乗員キャビンの冷却を可能にしたまま、エンジンをシャットダウンし、燃料を節約することが可能となる。   Particular embodiments disclosed include systems and methods for cooling with a stopped engine or engine off. A cooling mode with the engine off can be used to maintain a comfortable cabin for a limited amount of time when the idling engine shuts down. In this mode, the evaporator is inoperable because the engine is shut down. The thermal inertia of the refrigerant and the cooling provided by the thermoelectric module allows the engine to be shut down and fuel saved while still allowing the passenger cabin to be cooled.

開示される特定の実施形態は、停止したエンジンまたはエンジンがオフ状態の暖房のためのシステムおよび方法を含んでいる。エンジンがオフ状態の加熱モードは、アイドリングするエンジンのシャットダウン時に、限られた時間の間、快適なキャビン温度を維持するために用いられ得る。熱電モジュール、冷媒の熱慣性、およびエンジンブロックの熱慣性によりもたらされる熱は、システムが車両のキャビンを暖房することを可能にする一方で、エンジンがシャットダウンし、燃料を節約することを可能にする。   Particular embodiments disclosed include systems and methods for heating with a stopped engine or engine off. The engine off mode heating mode can be used to maintain a comfortable cabin temperature for a limited time when the idling engine shuts down. The heat provided by the thermoelectric module, the thermal inertia of the refrigerant, and the thermal inertia of the engine block allows the system to heat the vehicle cabin while allowing the engine to shut down and save fuel. .

開示される実施形態は、車両の内部雰囲気を暖房および冷房するためのシステムを含んでいる。いくつかの実施形態において、車両の乗員区画内の温度を制御するためのシステムは、主要な流体チャネルと、主要な流体チャネルに動作可能に接続される1つまたは2つ以上の熱電装置とを含んでいる。熱電装置は、第1の極性の電気エネルギー印加時に、主要な流体チャネルを流れる流体を加熱し、第2の極性の電気エネルギー印加時に、流体を冷却するように構成される、少なくとも1つの熱電素子を含み得る。熱電装置は、複数の熱領域に細分化され得る。複数の熱領域は、第1の極性と第2の極性との間で切り替え可能な第1電気回路に接続される、第1熱領域と、第1電気回路の極性から独立して第1の極性と第2の極性との間で切り替え可能な第2電気回路に接続される、第2熱領域とを含み得る。   The disclosed embodiments include a system for heating and cooling the interior atmosphere of a vehicle. In some embodiments, a system for controlling temperature in a passenger compartment of a vehicle includes a main fluid channel and one or more thermoelectric devices operably connected to the main fluid channel. Contains. The thermoelectric device is configured to heat the fluid flowing through the primary fluid channel upon application of the first polarity of electrical energy and to cool the fluid upon application of the second polarity of electrical energy. Can be included. The thermoelectric device can be subdivided into a plurality of thermal regions. The plurality of thermal regions are connected to a first electrical circuit that is switchable between a first polarity and a second polarity, and the first thermal region and the first electrical circuit independent of the polarity of the first electrical circuit A second thermal region connected to a second electrical circuit that is switchable between polarity and second polarity.

システムは、主要な流体チャネルに配置され1つまたは2つ以上の熱電装置に熱的に接続される、第1熱交換器を含み得る。一例として、主要な流体チャネルは、第1主面が熱電装置の第1熱領域にある単一の熱電装置に接続されてもよく、第2熱交換器は、主要な流体チャネルに配置され熱電装置の第2熱領域の第2主面に熱的に接続される。システムは、作動流体チャネルと、作動流体チャネルに配置され、熱電装置の第1熱領域の第1廃棄面に熱的に接続される第3熱交換器と、作動流体チャネルに配置され熱電装置の第2熱領域の第2廃棄面に熱的に接続される第4熱交換器とを含んでいてもよい。熱電装置は、第1熱領域の第1主面と第1廃棄面との間で熱エネルギーを伝達し、第2熱領域の第2主面と第2廃棄面との間で熱エネルギーを伝達するように構成され得る。   The system can include a first heat exchanger disposed in the main fluid channel and thermally connected to one or more thermoelectric devices. As an example, the primary fluid channel may be connected to a single thermoelectric device whose first major surface is in the first thermal region of the thermoelectric device, and the second heat exchanger is disposed in the primary fluid channel and is connected to the thermoelectric device. It is thermally connected to the second major surface of the second thermal region of the device. The system includes a working fluid channel, a third heat exchanger disposed in the working fluid channel and thermally connected to the first waste surface of the first heat region of the thermoelectric device, and the thermoelectric device disposed in the working fluid channel. And a fourth heat exchanger thermally connected to the second waste surface of the second heat region. The thermoelectric device transmits thermal energy between the first main surface and the first waste surface of the first heat region, and transmits thermal energy between the second main surface and the second waste surface of the second heat region. Can be configured to.

システムは、第1電気回路の極性および第2電気回路の極性を制御することによって、利用可能な複数のモードの1つでシステムを動作させるように構成される制御装置を含み得る。利用可能な複数のモードには、デミストモード、加熱モード、および冷却モードが含まれ得る。制御装置は、少なくとも1つの熱電装置がデミストモードで動作しているときに、1つまたは2つ以上の熱電装置の、第2の極性の第1電気回路および第1の極性の第2電気回路を独立して動作させるように構成され得る。   The system may include a controller configured to operate the system in one of a plurality of available modes by controlling the polarity of the first electrical circuit and the polarity of the second electrical circuit. The available modes can include a demist mode, a heating mode, and a cooling mode. The controller may include a first electrical circuit of the second polarity and a second electrical of the first polarity of the one or more thermoelectric devices when the at least one thermoelectric device is operating in the demist mode. The circuit can be configured to operate independently.

システムは、1つまたは2つ以上の熱電装置の第1熱領域の第1廃棄面に熱的に接続される第1作動流体回路と、第1作動流体回路から独立した第2作動流体回路とを含んでいてもよく、第2作動流体回路は、1つまたは2つ以上の熱電装置の第2熱領域の第2廃棄面に熱的に接続されている。第1作動流体回路および第2作動流体回路はそれぞれ、1つまたは2つ以上の熱電装置とヒートシンクとの間、または1つまたは2つ以上の熱電装置と熱源との間で、選択的に接続され得る。第1作動流体回路は、第1電気回路が第1の極性に切り替えられると熱源に接続され、第1電気回路が第2の極性に切り替えられるとヒートシンクに接続され得る。第2作動流体回路は、第2電気回路が第1の極性に切り替えられると熱源に接続され、第2電気回路が第2の極性に切り替えられるとヒートシンクに接続され得る。システムは、第1電気回路を第2の極性に切り替え、第2電気回路を第1の極性に切り替えることによって、デミストモードでシステムを動作させるように構成される制御装置を含み得る。   The system includes a first working fluid circuit that is thermally connected to the first waste surface of the first thermal region of the one or more thermoelectric devices, and a second working fluid circuit that is independent of the first working fluid circuit. The second working fluid circuit is thermally connected to the second waste surface of the second thermal region of the one or more thermoelectric devices. Each of the first working fluid circuit and the second working fluid circuit is selectively connected between one or more thermoelectric devices and a heat sink, or between one or more thermoelectric devices and a heat source. Can be done. The first working fluid circuit may be connected to a heat source when the first electrical circuit is switched to the first polarity and connected to the heat sink when the first electrical circuit is switched to the second polarity. The second working fluid circuit may be connected to the heat source when the second electrical circuit is switched to the first polarity and connected to the heat sink when the second electrical circuit is switched to the second polarity. The system can include a controller configured to operate the system in a demist mode by switching the first electrical circuit to the second polarity and switching the second electrical circuit to the first polarity.

特定の実施形態において、HVACを用いて車両の乗員区画に温度制御された空気を運ぶ方法は、乗員区画に空気流を提供するために、利用可能な複数のモードの1つでシステムを動作させることを含んでいる。利用可能な複数のモードには、車両内の1つまたは2つ以上の領域において別々に動作可能な、デミストモード、加熱モードおよび冷却モードが含まれ得る。この方法は、デミストモードの動作中、空気流を主要な流体チャネル内へと導くことによって、乗員区画の少なくとも一部に空気を運ぶこと、熱電装置の第1熱領域において空気流から熱エネルギーを取り除くことによって、主要流体チャネル中の空気流を冷却すること、および、熱電装置の第2熱領域において空気流に熱エネルギーを加えることによって、続いて空気流を加熱することを含み得る。この方法は、加熱モードの動作中、空気流を主要な流体チャネル内へと導くことによって、乗員区画の少なくとも一部に加熱された空気流を運ぶこと、および、熱電装置の第1熱領域および第2熱領域において空気流に熱エネルギーを加えることによって、主要な流体チャネル中の空気流を加熱することを含み得る。この方法は、冷却モードの動作中、空気流を主要な流体チャネルへと導くことによって、乗員区画の少なくとも一部に冷却された空気流を運ぶこと、および、熱電装置の第1熱領域および第2熱領域において空気流から熱エネルギーを取り除くことによって、主要な流体チャネル中の空気流を冷却することを含み得る。   In certain embodiments, a method of using HVAC to carry temperature-controlled air to a vehicle occupant compartment operates the system in one of a plurality of available modes to provide air flow to the occupant compartment. Including that. The available modes may include a demist mode, a heating mode, and a cooling mode that can be operated separately in one or more regions within the vehicle. This method involves conveying air to at least a portion of the passenger compartment by directing the air flow into the main fluid channel during operation in demist mode, and heat energy from the air flow in the first heat region of the thermoelectric device. Cooling the air flow in the main fluid channel, and subsequently heating the air flow by applying thermal energy to the air flow in the second thermal region of the thermoelectric device. The method conveys a heated air stream to at least a portion of the passenger compartment by directing the air stream into the main fluid channel during operation in the heating mode, and a first thermal region of the thermoelectric device and Heating the air stream in the main fluid channel may be included by applying thermal energy to the air stream in the second heat zone. The method conveys the cooled air flow to at least a portion of the passenger compartment by directing the air flow to the main fluid channel during operation in the cooling mode, and the first thermal region and the first of the thermoelectric device. It may include cooling the air flow in the main fluid channel by removing thermal energy from the air flow in the two heat region.

空気の運搬は、第1熱領域とヒートシンクとの間で第1作動流体を循環させることによって、少なくとも1つの熱電装置の第1熱領域から熱エネルギーを取り除くこと、および、第2熱領域と熱源との間で第2作動流体を循環させることによって、熱電装置の第2熱領域に熱エネルギーを加えることを含み得る。第1作動流体および第2作動流体はそれぞれ、液状の熱伝達流体を含み得る。例えば、第1作動流体は、水溶液を含み、第2作動流体は、温度が異なる同一の水溶液を含み得る。   Carrying air removes thermal energy from the first heat zone of the at least one thermoelectric device by circulating a first working fluid between the first heat zone and the heat sink, and the second heat zone and the heat source. And adding a thermal energy to the second heat zone of the thermoelectric device by circulating a second working fluid therebetween. Each of the first working fluid and the second working fluid may include a liquid heat transfer fluid. For example, the first working fluid may include an aqueous solution, and the second working fluid may include the same aqueous solution at different temperatures.

加熱された空気流の運搬はさらに、第1の極性を有する電気エネルギーを熱電装置の第1熱領域に提供すること、および、同一の極性を有する電気エネルギーを熱電装置の第2熱領域に提供することを含み得る。熱電装置に提供された電気エネルギーにより、熱エネルギーは、少なくとも1つの作動流体から熱電装置を介して空気流へと伝達され得る。   The transport of the heated air stream further provides electrical energy having a first polarity to the first thermal region of the thermoelectric device, and provides electrical energy having the same polarity to the second thermal region of the thermoelectric device. Can include. Due to the electrical energy provided to the thermoelectric device, the thermal energy can be transferred from the at least one working fluid through the thermoelectric device to the air stream.

いくつかの実施形態において、車両の乗客用空気を調整するためのシステムの製造方法は、空気流チャネルを提供すること、1つまたは2つ以上の熱電装置を空気流チャネルへ動作可能に接続すること、1つまたは2つ以上の熱電装置の少なくとも1つの廃棄面と熱連通する少なくとも1つの作動流体チャネルを提供すること、および、熱電装置の第1熱領域に第1電気回路を接続することを含んでいる。第1電気回路は、第1の極性または第2の極性で、第1熱領域に電力を選択的に供給するように構成され得る。この方法は、熱電装置の第2熱領域に第2電気回路を接続することを含み得る。第2電気回路は、第1の極性または第2の極性で、第2熱領域に電力を選択的に供給するように構成され得る。   In some embodiments, a method of manufacturing a system for conditioning vehicle passenger air provides an air flow channel and operably connects one or more thermoelectric devices to the air flow channel. Providing at least one working fluid channel in thermal communication with at least one waste surface of one or more thermoelectric devices, and connecting a first electrical circuit to a first thermal region of the thermoelectric devices Is included. The first electrical circuit may be configured to selectively supply power to the first thermal zone with a first polarity or a second polarity. The method can include connecting a second electrical circuit to a second thermal region of the thermoelectric device. The second electrical circuit may be configured to selectively supply power to the second thermal zone with the first polarity or the second polarity.

この方法は、1つまたは2つ以上の熱電装置において、第1電気回路の極性および第2電気回路の極性を選択することにより、システムを少なくとも部分的に制御するように構成される制御装置を設けることを含み得る。   The method includes a controller configured to at least partially control the system in one or more thermoelectric devices by selecting a polarity of the first electrical circuit and a polarity of the second electrical circuit. Providing.

この方法は、少なくとも1つの熱電装置と熱源またはヒートシンクとの間で、熱エネルギーを選択的に移動させるために、少なくとも1つの作動流体チャネルを構成することを含み得る。   The method can include configuring at least one working fluid channel to selectively transfer thermal energy between the at least one thermoelectric device and a heat source or heat sink.

熱電装置を空気流チャネルへ動作可能に接続することは、第1熱交換器を空気流チャネルに配置すること、第2熱交換器を空気流チャネルに配置すること、熱電装置の第1熱領域を第1熱交換器に接続すること、および熱電装置の第2熱領域を第2熱交換器に接続することを含み得る。熱電装置の第1熱領域を第1熱交換器に接続することは、第1熱領域の主面を第1熱交換器に接続することを含むことができ、主面は、第1熱領域の廃棄面の反対側にある。   Operatively connecting the thermoelectric device to the air flow channel includes placing the first heat exchanger in the air flow channel, placing the second heat exchanger in the air flow channel, the first heat region of the thermoelectric device. Connecting the first heat exchanger to the first heat exchanger and connecting the second heat region of the thermoelectric device to the second heat exchanger. Connecting the first heat region of the thermoelectric device to the first heat exchanger can include connecting a main surface of the first heat region to the first heat exchanger, wherein the main surface is the first heat region. On the other side of the waste surface.

特定の実施形態において、車両の乗員区画の少なくとも一部において温度を制御するためのシステムは、第1流体チャネル、仕切りによって少なくとも部分的に第1流体チャネルから分離される第2流体チャネル、第1流体チャネルの冷却空気に動作可能に接続されるか、または第1流体チャネルおよび第2流体チャネルの両方に動作可能に延びる冷却装置、第2流体チャネルの加熱空気に動作可能に接続されるヒータコア、ヒータコアの下流で第2流体チャネルに動作可能に接続されるか、または冷却装置の下流で第1流体チャネルに動作可能に接続される熱電装置、および、第1流体チャネルと第2流体チャネルとの間に配置されるフロー転換チャネルまたは第1流体チャネルおよび第2流体チャネルに配置されるフロー制御バルブを含んでいる。フロー転換チャネルは、冷却装置が第1流体チャネルにおいて冷却した空気を、第2流体チャネルへと選択的に転換するように構成可能であり、空気は、フロー転換チャネルを通過した後、ヒータコアおよび熱電装置の少なくとも1つを通過して流れる。制御装置は、少なくとも冷却モード、加熱モード、およびデミストモードで、少なくとも1つのこのようなシステムを操作するように構成され得る。制御装置は、デミストモードの間、フロー転換チャネルを第1流体チャネルから第2流体チャネルへと転換させ得る。   In certain embodiments, a system for controlling temperature in at least a portion of a passenger compartment of a vehicle includes a first fluid channel, a second fluid channel that is at least partially separated from the first fluid channel by a partition, a first A cooling device operably connected to or extending to both the first fluid channel and the second fluid channel, a heater core operably connected to the heated air of the second fluid channel, A thermoelectric device operatively connected to the second fluid channel downstream of the heater core or operably connected to the first fluid channel downstream of the cooling device; and a first fluid channel and a second fluid channel Including a flow diverter channel disposed therebetween or a flow control valve disposed in the first fluid channel and the second fluid channel. They are out. The flow diversion channel can be configured to selectively divert the air cooled by the cooling device in the first fluid channel to the second fluid channel, the air passing through the flow diversion channel and then the heater core and the thermoelectric. It flows through at least one of the devices. The controller may be configured to operate at least one such system at least in a cooling mode, a heating mode, and a demist mode. The controller can divert the flow diversion channel from the first fluid channel to the second fluid channel during the demist mode.

フロー転換チャネルは、少なくとも開放位置と閉鎖位置との間で回転するように構成される、転換ブレンドドア、フロー転換素子、および/または、フロー制御バルブを含み得る。転換ブレンドドアまたはフロー転換素子が開放位置にある場合、空気は第1流体チャネルから第2流体チャネルへと転換され得る。転換ブレンドドアまたはフロー転換素子が閉鎖位置にある場合、空気は、転換せずに第1流体チャネルを通って流れることを許可され得る。同様の空気の転換は、第1流体チャネルおよび第2流体チャネルに配置されるフロー制御バルブを選択的に開放することにより達成され得る。   The flow diversion channel may include a diversion blend door, a flow diversion element, and / or a flow control valve configured to rotate at least between an open position and a closed position. When the diverting blend door or flow diverting element is in the open position, air can be diverted from the first fluid channel to the second fluid channel. When the diverting blend door or flow diverting element is in the closed position, air may be allowed to flow through the first fluid channel without diverting. Similar air conversion may be achieved by selectively opening flow control valves located in the first fluid channel and the second fluid channel.

システムは、システムに入る空気の少なくとも一部を、第1流体チャネルおよび第2流体チャネルの少なくとも1つへ導くように構成される、入口チャネル選択装置を含み得る。入口路選択装置は、空気流を第2流体チャネル内へ導くように構成可能であり、熱電装置は、加熱モードの動作中、空気流に熱エネルギーを伝達するように構成され得る。入口チャネル選択装置は、入口ブレンドドアを含み得る。入口ブレンドドアは、第1位置、第2位置、および第1位置と第2位置との間の全ての位置の間で移動するように動作可能であり得る。入口ブレンドドアの位置は、転換ブレンドドアの位置から独立し得る。   The system can include an inlet channel selector configured to direct at least a portion of the air entering the system to at least one of the first fluid channel and the second fluid channel. The inlet channel selection device can be configured to direct the air flow into the second fluid channel, and the thermoelectric device can be configured to transfer thermal energy to the air flow during heating mode operation. The inlet channel selector may include an inlet blend door. The inlet blend door may be operable to move between a first position, a second position, and all positions between the first position and the second position. The position of the inlet blend door can be independent of the position of the diverting blend door.

少なくとも1つの冷却装置は、空気流から熱エネルギーを吸収可能であり、熱電装置は、デミストモードの動作中、空気流に熱エネルギーを伝達し得る。少なくとも1つの冷却装置は、空気流から熱エネルギーを吸収するように構成可能であり、熱電装置は、冷却モードの動作中、空気流から熱エネルギーを吸収するように構成され得る。   At least one cooling device can absorb thermal energy from the air stream, and the thermoelectric device can transfer thermal energy to the air stream during operation in the demist mode. At least one cooling device can be configured to absorb thermal energy from the air stream, and the thermoelectric device can be configured to absorb thermal energy from the air stream during operation in the cooling mode.

フロー転換チャネルは、フロー転換素子の仕切りに形成される開口を含み得る。開口またはフロー転換素子は、選択的に遮断されるように構成され得る。   The flow diversion channel may include an opening formed in the partition of the flow diversion element. The opening or flow diverting element can be configured to be selectively blocked.

1つまたは2つ以上の熱電装置は、複数の熱領域に細分化可能であり、複数の熱領域には、第1の極性での電気エネルギー印加時に、第2流体チャネルを流れる流体を加熱し、第2の極性での電気エネルギー印加時に、この流体を冷却するように構成される、第1熱領域と、第1熱領域に印加される電気エネルギーの極性から独立して、第1の極性と第2の極性との間で切り替え可能な第2熱領域とが含まれ得る。   One or more thermoelectric devices can be subdivided into a plurality of thermal regions, wherein the plurality of thermal regions heats the fluid flowing through the second fluid channel upon application of electrical energy in the first polarity. The first polarity is independent of the polarity of the electrical energy applied to the first thermal zone and the first thermal zone, configured to cool the fluid upon application of electrical energy at the second polarity. And a second thermal region that can be switched between the second polarity.

1つまたは2つ以上のヒータコアは、少なくとも加熱モードの間、パワートレイン冷媒と熱連通していてもよい。いくつかの実施形態において、ヒータコアは、少なくとも冷却モードの間、パワートレイン冷媒と熱連通していない。   One or more heater cores may be in thermal communication with the powertrain refrigerant at least during the heating mode. In some embodiments, the heater core is not in thermal communication with the powertrain refrigerant at least during the cooling mode.

1つまたは2つ以上の熱電装置の少なくとも1つの表面は、空気流と熱連通して、熱交換器に接続され得る。また冷却装置も、空気流と熱連通して、1つまたは2つ以上の熱交換器に接続され得る。   At least one surface of the one or more thermoelectric devices may be connected to a heat exchanger in thermal communication with the air stream. The cooling device may also be connected to one or more heat exchangers in thermal communication with the air stream.

特定の実施形態において、HVACシステムを用いて車両の乗員区画に温度制御された空気を運搬する方法は、乗員区画の少なくとも一部に空気流を提供するために、利用可能な複数のモードのいずれかで、システムの少なくとも一部を動作させることを含んでいる。利用可能な複数のモードには、デミストモード、加熱モード、および冷却モードが含まれ得る。この方法は、デミストモードの動作中に、空気流を少なくとも第1流体流チャネル内に導くことによって、乗員区画に空気を運搬すること、冷却装置を用いて第1流体流チャネルの空気流を冷却すること、その後第1流体流チャネルからの空気流を第2流体流チャネルへと転換すること、および、その後ヒータコア、熱電装置、またはヒータコアおよび熱電装置の両方を用いて、第2流体流チャネルの空気流を加熱することを含んでいる。この方法は、加熱モードの動作中に、少なくとも第2流体流チャネル内に空気流を導くことによって、乗員区画の少なくとも一部に加熱された空気流を運搬すること、および、ヒータコア、熱電装置、またはヒータコアおよび熱電装置の両方を用いて、第2流体流チャネルの空気流を加熱することを含んでいる。この方法は、冷却モードの動作中に、第1流体流チャネルおよび第2流体流チャネルの少なくとも1つの中に空気流を導くことによって、乗員区画の少なくとも一部に冷却された空気流を運搬し、冷却装置を用いて第1流体流チャネルの空気流を冷却することによって空気流を冷却すること、および、熱電装置を用いて第2流体流チャネルの空気流を冷却すること、または、熱電装置を用いて第2流体流チャネルの空気流を冷却する間、冷却装置を用いて第1流体流チャネルの空気流を冷却することを含んでいる。   In certain embodiments, a method of carrying temperature-controlled air to a vehicle occupant compartment using an HVAC system is provided for any of a plurality of available modes for providing air flow to at least a portion of the occupant compartment. Including operating at least a portion of the system. The available modes can include a demist mode, a heating mode, and a cooling mode. The method includes conveying air to the passenger compartment by directing an air flow into at least the first fluid flow channel during operation in demist mode, and using the cooling device to direct the air flow in the first fluid flow channel. Cooling, then diverting the air flow from the first fluid flow channel to the second fluid flow channel, and then using the heater core, thermoelectric device, or both the heater core and thermoelectric device, the second fluid flow channel Heating the air flow. The method conveys a heated air flow to at least a portion of the passenger compartment by directing an air flow into at least the second fluid flow channel during heating mode operation, and a heater core, a thermoelectric device, Or heating the air flow in the second fluid flow channel using both the heater core and the thermoelectric device. The method carries a cooled air flow to at least a portion of the passenger compartment by directing an air flow into at least one of the first fluid flow channel and the second fluid flow channel during operation in the cooling mode. Cooling the air flow by cooling the air flow in the first fluid flow channel using a cooling device and cooling the air flow in the second fluid flow channel using a thermoelectric device, or the thermoelectric device Cooling the air flow in the first fluid flow channel using the cooling device while cooling the air flow in the second fluid flow channel using.

冷却モード中の空気の運搬は、熱電装置を用いて空気流を所望の温度まで冷却するために、熱電装置に提供されるべき第1エネルギー量が、冷却装置を用いて空気流を所望の温度まで冷却するために、冷却装置に提供されるべき第2エネルギー量よりも少ないかどうかを判定すること、および、第1エネルギー量が第2エネルギー量よりも少ないと判定された場合に、第2流体流チャネルの空気流を、熱電装置を用いて冷却することを含んでいる。   Carrying the air during the cooling mode uses the thermoelectric device to cool the air flow to the desired temperature, so that the first amount of energy to be provided to the thermoelectric device uses the cooling device to bring the air flow to the desired temperature. Determining whether the amount of energy is less than the second amount of energy to be provided to the cooling device to cool to the second level, and determining that the first amount of energy is less than the second amount of energy. Cooling the air flow in the fluid flow channel using a thermoelectric device.

加熱された空気流の運搬は、ヒータコアが空気流を所望の温度まで加熱することが可能かどうかを判定すること、ヒータコアが空気流を所望の温度まで加熱することが可能であると判定された場合に、第2流体流チャネルの空気流を、ヒータコアを用いて加熱すること、および、ヒータコアが空気流を所望の温度まで加熱することが不可能であると判定された場合に、第2流体流チャネルの空気流を、熱電装置を用いて加熱することを含んでいる。   The conveyance of the heated air stream was determined to determine whether the heater core can heat the air stream to the desired temperature, and the heater core was able to heat the air stream to the desired temperature. If the second fluid flow channel air flow is determined to be heated using the heater core and the heater core is determined to be unable to heat the air flow to a desired temperature, the second fluid Heating the air flow in the flow channel with a thermoelectric device.

いくつかの実施形態において、車両の少なくとも一部において乗客用空気を調整するための装置の製造方法は、少なくとも部分的に第1空気導管および第2空気導管に分割される空気流チャネルを設けること、冷却装置を第1空気導管に動作可能に接続するか、冷却装置を第1空気導管および第2空気導管の両方に動作可能に接続すること、ヒータコアを第2空気導管に動作可能に接続すること、空気がチャネルを通って流れるときに熱電装置がヒータコアの下流にあるように、少なくとも1つの熱電装置を第2空気導管に動作可能に接続するか、または空気がチャネルを通って流れるときに熱電装置が冷却装置の下流にあるように、少なくとも1つの熱電装置を第1空気導管に動作可能に接続すること、および、空気がチャネルを通って流れるときに流体転換チャネルが冷却装置の下流およびヒータコアの上流に配置されるように、または、空気がチャネルを通って流れるときに流体転換チャネルが冷却装置、ヒータコア、および熱電装置の下流に配置されるように、流体転換チャネルを第1空気導管と第2空気導管との間に設けること、または、空気がチャネルを通って流れるときに、冷却装置の下流の第1空気導管および第2空気導管にフロー制御バルブを設けることを含んでいる。流体転換チャネルは、第1空気導管からの空気を第2空気導管へと選択的に転換するように構成され得る。同様の空気の転換は、第1空気導管および第2空気導管に配置されるフロー制御バルブを選択的に開放することによって達成され得る。   In some embodiments, a method of manufacturing an apparatus for regulating passenger air in at least a portion of a vehicle includes providing an air flow channel that is at least partially divided into a first air conduit and a second air conduit. Operably connecting the cooling device to the first air conduit, or operably connecting the cooling device to both the first air conduit and the second air conduit, and operably connecting the heater core to the second air conduit. Operably connecting at least one thermoelectric device to the second air conduit such that the thermoelectric device is downstream of the heater core when air flows through the channel, or when air flows through the channel. Operably connecting the at least one thermoelectric device to the first air conduit and the air flowing through the channel such that the thermoelectric device is downstream of the cooling device. The fluid diverting channel is positioned downstream of the cooling device and upstream of the heater core, or when air flows through the channel, the fluid diverting channel is positioned downstream of the cooling device, heater core, and thermoelectric device. The fluid conversion channel is provided between the first air conduit and the second air conduit, or the first air conduit and the second air conduit downstream of the cooling device when air flows through the channel. Providing a flow control valve. The fluid diversion channel may be configured to selectively divert air from the first air conduit to the second air conduit. Similar air conversion can be achieved by selectively opening flow control valves located in the first air conduit and the second air conduit.

冷却装置の動作可能な接続は、第1流体チャネルに熱交換器を配置すること、および熱交換器を冷却装置に接続することを含み得る。ヒータコアの動作可能な接続は、第2流体チャネルに熱交換器を配置すること、および熱交換器をヒータコアに接続することを含み得る。熱電装置の動作可能な接続は、第2流体チャネルに熱交換器を配置すること、および熱交換器を熱電装置に接続することを含み得る。   The operable connection of the cooling device may include placing a heat exchanger in the first fluid channel and connecting the heat exchanger to the cooling device. The operable connection of the heater core may include placing a heat exchanger in the second fluid channel and connecting the heat exchanger to the heater core. The operable connection of the thermoelectric device may include placing a heat exchanger in the second fluid channel and connecting the heat exchanger to the thermoelectric device.

この方法は、チャネル選択装置を設けることを含んでいてもよく、チャネル選択装置は、第1空気導管および第2空気導管の入口の近くに配置される。   The method may include providing a channel selector, the channel selector being located near the inlets of the first air conduit and the second air conduit.

開示されるいくつかの実施形態は、車両の乗員区画の温度を制御することに関連する。例えば、温度制御システム(TCS)は、車両の乗員区画に空気流を運搬するように構成される空気チャネルを含み得る。TCSは、1つの熱エネルギー源、伝熱装置、および空気チャネルに接続される熱電装置TEDを含み得る。流体回路は、熱エネルギー源、伝熱装置、および/またはTEDに、冷媒を循環させ得る。バイパス回路は、TEDをバイパスして、熱エネルギー源を伝熱装置に接続し得る。アクチュエータは、バイパス回路またはTEDを備える流体回路のいずれかに、選択的に冷媒を循環させ得る。制御機器は、熱エネルギー源が空気流に熱を与える準備ができていると判定された場合に、アクチュエータを動作させ得る。   Some disclosed embodiments relate to controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle. For example, a temperature control system (TCS) may include an air channel configured to carry an air flow to a passenger compartment of a vehicle. The TCS may include one thermal energy source, a heat transfer device, and a thermoelectric device TED connected to the air channel. The fluid circuit may circulate refrigerant to the thermal energy source, the heat transfer device, and / or the TED. The bypass circuit may bypass the TED and connect the thermal energy source to the heat transfer device. The actuator can selectively circulate the refrigerant in either a bypass circuit or a fluid circuit with a TED. The control device may operate the actuator when it is determined that the thermal energy source is ready to heat the air stream.

いくつかの実施形態は、車両の乗員区画の温度を制御するためのシステムを提供し、このシステムは、車両の乗員区画に乗客用空気流を運搬するように構成される少なくとも1つの乗客用空気チャネル、少なくとも1つの熱エネルギー源、乗客用空気チャネルに接続される少なくとも1つの伝熱装置、少なくとも1つの熱電装置(TED)、熱エネルギー源、伝熱装置、および/またはTEDに、冷媒を循環させるように構成される流体回路、熱エネルギー源を伝熱装置に接続するように構成される少なくとも1つのバイパス回路、流体回路の代わりに、バイパス回路に冷媒を循環させるように構成される少なくとも1つのアクチュエータ、および少なくとも1つの制御システムを含んでいる。制御システムは、熱エネルギー源をTEDに接続するように構成される第2バイパス回路、流体回路の代わりに、第2バイパス回路に冷媒を循環させるように構成される少なくとも1つのアクチュエータ、および少なくとも1つの制御システムを含んでいてもよい。制御システムは、熱エネルギー源が乗客用空気流に熱を与える準備ができていると判定された場合に、少なくとも1つのアクチュエータを動作させるように構成され得るので、流体回路の代わりに、少なくとも1つのバイパス回路に冷媒を循環させる。   Some embodiments provide a system for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle, the system being configured to carry a passenger air flow to the passenger compartment of the vehicle. Circulating refrigerant in the channel, at least one thermal energy source, at least one heat transfer device connected to the passenger air channel, at least one thermoelectric device (TED), thermal energy source, heat transfer device, and / or TED At least one bypass circuit configured to connect a thermal energy source to the heat transfer device, at least one configured to circulate refrigerant through the bypass circuit instead of the fluid circuit One actuator and at least one control system. The control system includes a second bypass circuit configured to connect a thermal energy source to the TED, at least one actuator configured to circulate refrigerant in the second bypass circuit instead of the fluid circuit, and at least one One control system may be included. The control system may be configured to operate the at least one actuator when it is determined that the thermal energy source is ready to heat the passenger airflow, so that at least one instead of the fluid circuit. Circulate refrigerant through two bypass circuits.

付加的な実施形態は、流体回路に冷媒を循環させるように構成されるポンプを含み得る。またシステムは、乗客用空気チャネルに動作可能に接続されるエバポレータも含み得る。熱エネルギー源は、車両エンジン、車両エンジンから熱エネルギーを供給されるヒータコア、排気システム、別の適切な熱源、または熱源の組み合わせであってもよい。別の実施形態は、乗客用空気チャネルに動作可能に接続され、伝熱装置を横切って乗客用空気流を送るように構成される、ブレンドドアを含み得る。いくつかの実施形態において、アクチュエータは、流体制御機器、バルブ、調整器、または構造の組み合わせであってもよい。   Additional embodiments may include a pump configured to circulate refrigerant through the fluid circuit. The system may also include an evaporator operably connected to the passenger air channel. The thermal energy source may be a vehicle engine, a heater core supplied with thermal energy from the vehicle engine, an exhaust system, another suitable heat source, or a combination of heat sources. Another embodiment may include a blend door operably connected to the passenger air channel and configured to route a passenger air flow across the heat transfer device. In some embodiments, the actuator may be a fluid control device, a valve, a regulator, or a combination of structures.

さらなる実施形態は、TEDを低温コアに接続するように構成される冷却流体回路を含み得る。低温コアは、流体からの熱を周囲空気へ放散するように構成されるラジエーターであってもよい。また冷却流体回路は、流体の適切な移動を提供するために、ポンプを含み得る。制御システムはさらに、システムが加熱モードまたは冷却モードのどちらで動作しているかを判定し、システムが冷却モードで動作していると判定された場合には、少なくとも1つのアクチュエータに、冷却流体回路に冷媒を循環させるように構成され得る。   Further embodiments may include a cooling fluid circuit configured to connect the TED to the cold core. The cold core may be a radiator configured to dissipate heat from the fluid to ambient air. The cooling fluid circuit may also include a pump to provide proper movement of the fluid. The control system further determines whether the system is operating in a heating mode or a cooling mode and, if it is determined that the system is operating in a cooling mode, to the at least one actuator, to the cooling fluid circuit. It may be configured to circulate the refrigerant.

いくつかの実施形態において、熱エネルギー源は、熱エネルギー源が閾値温度に到達すると、乗客用空気流に熱を与える準備ができた状態となる。また制御装置は、熱エネルギー源を通って循環する冷媒が閾値温度に到達すると、熱エネルギー源が乗客用空気流に熱を与える準備ができた状態であると判定し得る。   In some embodiments, the thermal energy source is ready to heat the passenger airflow when the thermal energy source reaches a threshold temperature. The controller may also determine that the thermal energy source is ready to heat the passenger airflow when the refrigerant circulating through the thermal energy source reaches a threshold temperature.

いくつかの実施形態は、車両の乗員区画において、温度を制御する方法を提供し、この方法は、車両の乗客用空気チャネル内に動作可能に接続される伝熱装置を横切って、乗客用空気流を移動させること、車両の温度制御システムを、熱電装置(TED)は流体回路間で熱エネルギーを伝達し、これは熱エネルギー源および伝熱装置を含み得る、第1動作モードで動作させること、および、温度制御システムが第1動作モードで動作した後に、温度制御システムを第2動作モードに切り替えることを含み、第2動作モードにおいて、温度制御システムは、伝熱装置および熱エネルギー源と熱連通するバイパス回路を開放する。バイパス回路は、TEDの使用なしに、伝熱装置と熱エネルギー源との間で熱エネルギーを伝達するように構成される。   Some embodiments provide a method for controlling temperature in a passenger compartment of a vehicle, the method comprising: passenger air across a heat transfer device operatively connected in a passenger air channel of the vehicle. Moving flow, operating a vehicle temperature control system in a first mode of operation, where a thermoelectric device (TED) transfers thermal energy between fluid circuits, which may include a thermal energy source and a heat transfer device And switching the temperature control system to the second operation mode after the temperature control system operates in the first operation mode, wherein the temperature control system includes the heat transfer device and the thermal energy source and the heat. Open the bypass circuit in communication. The bypass circuit is configured to transfer thermal energy between the heat transfer device and the thermal energy source without the use of a TED.

別の実施形態において、温度制御システムは、熱エネルギー源が閾値温度に到達すると、第2モードに切り替わる。熱エネルギー源は、自動車エンジンであってもよい。温度制御システムは、流体回路内の流体温度が閾値温度に到達したとき、特定の時間量が経過したとき、乗客用空気流の温度が閾値温度に到達したとき、または他の任意の特定される条件または条件の組み合わせなど、他の基準に基づいて第2モードに切り替わってもよい。   In another embodiment, the temperature control system switches to the second mode when the thermal energy source reaches a threshold temperature. The thermal energy source may be an automobile engine. The temperature control system is specified when the fluid temperature in the fluid circuit reaches a threshold temperature, when a certain amount of time has elapsed, when the temperature of the passenger airflow reaches the threshold temperature, or any other specified You may switch to 2nd mode based on other criteria, such as conditions or a combination of conditions.

特定の実施形態は、車両の乗員区画の温度を制御するための装置を製造する方法を提供し、この方法は、車両の乗員区画に乗客用空気流を運搬するように構成される少なくとも1つの乗客用空気チャネルを設けること、少なくとも1つの伝熱装置を乗客用空気チャネルに動作可能に接続すること、少なくとも1つの熱エネルギー源を設けること、少なくとも1つの熱電装置(TED)を設けること、熱エネルギー源、伝熱装置、および/またはTEDに、冷媒を循環させるように構成される流体回路を動作可能に接続すること、TEDおよび/または伝熱装置を流体回路に動作可能に接続すること、冷媒を循環させるように構成される少なくとも1つのバイパス回路を、伝熱装置への熱エネルギー源に動作可能に接続すること、流体回路の代わりに、バイパス回路に冷媒を循環させるように構成される少なくとも1つのアクチュエータを設けること、冷媒を循環させるように構成される第2バイパス回路を、TEDへの熱エネルギー源に動作可能に接続すること、流体回路の代わりに、第2バイパス回路に冷媒を循環させるように構成される少なくとも1つのアクチュエータを設けること、および、熱エネルギー源が乗客用空気流に熱を与える準備ができていると判定されると、少なくとも1つのアクチュエータを動作させるように構成される少なくとも1つの制御機器を設けることを含んでいる。   Certain embodiments provide a method of manufacturing an apparatus for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle, the method being configured to carry a passenger airflow to the passenger compartment of the vehicle. Providing a passenger air channel, operably connecting at least one heat transfer device to the passenger air channel, providing at least one thermal energy source, providing at least one thermoelectric device (TED), heat Operably connecting a fluid circuit configured to circulate refrigerant to the energy source, heat transfer device, and / or TED, operably connecting the TED and / or heat transfer device to the fluid circuit, Operatively connecting at least one bypass circuit configured to circulate refrigerant to a thermal energy source to the heat transfer device; In addition, at least one actuator configured to circulate the refrigerant in the bypass circuit is provided, and a second bypass circuit configured to circulate the refrigerant is operatively connected to a thermal energy source to the TED. Providing at least one actuator configured to circulate refrigerant in the second bypass circuit instead of the fluid circuit, and that the thermal energy source is ready to heat the passenger airflow When determined, includes providing at least one control device configured to operate the at least one actuator.

いくつかの実施形態において、乗客用空気チャネルは、第1空気チャネルおよび第2空気チャネルを含み得る。第2空気チャネルは、第1空気チャネルに対して、少なくとも部分的に並列配置であり得る。また、乗客用空気チャネルは、第1空気チャネルおよび第2空気チャネルを通る空気流を、選択的に転換するように構成されるブレンドドアも含み得る。熱電装置は、第2空気チャネルにのみ配置され得る。   In some embodiments, the passenger air channel may include a first air channel and a second air channel. The second air channel may be at least partially in parallel with the first air channel. The passenger air channel may also include a blend door configured to selectively divert the air flow through the first air channel and the second air channel. The thermoelectric device can be placed only in the second air channel.

別の実施形態において、エバポレータは、乗客用空気チャネルに動作可能に接続され得る。いくつかの実施形態は、低温コアも含み得る。冷却流体回路は、低温コアおよびTEDに動作可能に接続され得る。冷却流体回路は、冷媒を循環させるように構成され得る。   In another embodiment, the evaporator may be operatively connected to the passenger air channel. Some embodiments may also include a low temperature core. A cooling fluid circuit may be operatively connected to the cold core and the TED. The cooling fluid circuit may be configured to circulate the refrigerant.

本明細書に開示される実施形態によれば、車両の内燃エンジンの起動中に、車両の乗員区画を暖房、冷房、および/または、デミストするための、温度制御システムが提供される。このシステムは、内部の冷媒を運ぶように構成されるエンジンブロック冷媒導管を備える、エンジン冷媒回路を備える。エンジンブロック導管は、車両の内燃エンジンと熱連通する。システムはさらに、車両の快適空気チャネルに配置され、エンジンブロック冷媒導管と流体連通する、ヒータコアを備える。システムはさらに、廃棄面および主面を有する熱電装置を備える。廃棄面は、熱源またはヒートシンクと熱連通する。システムはさらに、快適空気チャネルに配置され、熱電装置の主面と熱連通する、補助的熱交換器を備える。補助的熱交換器は、温度制御システムが動作中である場合、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒータコアの下流にある。システムはさらに、複数の動作モードで温度制御システムを動作させるように構成される制御装置を備える。複数の動作モードは、起動加熱モードを含み、熱電装置は、第1の極性で供給される電流を受ける間、および内燃エンジンが動いている間、廃棄面からの熱エネルギーを主面に伝達することによって快適空気流を加熱するように構成される。複数の動作モードはさらに、加熱モードを含み、内燃エンジンは、電流が熱電装置に供給されない間、および内燃エンジンが動いている間、快適空気流を加熱するように構成される。起動加熱モードにおいて、熱電装置は、内燃エンジンが、熱電装置から提供される熱なしでは、快適空気流を特定の快適温度まで加熱することが不可能である間、快適空気流に熱を与える。熱電装置の性能係数は、起動加熱モードの間、冷媒の温度が上昇するにつれて増加する。   According to embodiments disclosed herein, a temperature control system is provided for heating, cooling, and / or demisting a passenger compartment of a vehicle during startup of the vehicle's internal combustion engine. The system comprises an engine refrigerant circuit comprising an engine block refrigerant conduit configured to carry internal refrigerant. The engine block conduit is in thermal communication with the vehicle's internal combustion engine. The system further comprises a heater core disposed in the comfort air channel of the vehicle and in fluid communication with the engine block refrigerant conduit. The system further comprises a thermoelectric device having a waste surface and a main surface. The waste surface is in thermal communication with a heat source or heat sink. The system further comprises an auxiliary heat exchanger disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the main surface of the thermoelectric device. The auxiliary heat exchanger is downstream of the heater core with respect to the direction of comfort air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation. The system further comprises a controller configured to operate the temperature control system in a plurality of operating modes. The plurality of operating modes includes a startup heating mode, wherein the thermoelectric device transfers thermal energy from the waste surface to the main surface while receiving a current supplied with the first polarity and while the internal combustion engine is running. And is configured to heat a comfortable air flow. The plurality of operating modes further includes a heating mode, wherein the internal combustion engine is configured to heat the comfortable air flow while current is not supplied to the thermoelectric device and while the internal combustion engine is running. In the startup heating mode, the thermoelectric device heats the comfort air flow while the internal combustion engine is unable to heat the comfort air flow to a specific comfort temperature without the heat provided by the thermoelectric device. The performance factor of the thermoelectric device increases as the refrigerant temperature increases during the startup heating mode.

いくつかの実施形態において、温度制御システムは、起動加熱モードにおいて、内燃エンジンが周囲気温の動作温度で起動される場合、加熱モードにおいて乗員キャビンを特定のキャビン温度まで加熱するよりも早く、車両の乗員区画を特定のキャビン温度まで加熱するように構成される。起動加熱モードは、熱電装置が第1の極性で供給される電流を受ける間、快適空気流を加熱するように構成される内燃エンジンを含んでいる。複数の動作モードはさらに、補助的冷却モードを備え、熱電装置は、第2の極性で供給される電流を受ける間、主面からの熱エネルギーを廃棄面に伝達することによって、快適空気流を冷却するように構成される。複数の動作モードはさらに、起動デミストモードを備え、エバポレータコアは、快適空気流を冷却するように構成され、熱電装置は、第1の極性で供給される電流を受ける間、廃棄面からの熱エネルギーを主面へ伝達することによって、快適空気流を加熱するように構成される。起動デミストモードは、熱電装置が第1の極性で供給される電流を受ける間、快適空気流を加熱するように構成される、内燃エンジンを含んでいる。複数の動作モードはさらに、デミストモードを備え、エバポレータコアは、電流が熱電装置に供給されない間、快適空気流を冷却するように構成され、補助的熱交換器は、快適空気チャネルのエバポレータコアの下流にある。システムはさらに、快適空気チャネルに配置される蓄熱装置を備え、蓄熱装置は、熱エネルギーを蓄積し、空気流への熱エネルギーの伝達または空気流からの熱エネルギーの吸収の少なくとも1つを行うように構成される。システムはさらに、快適空気チャネルに配置されるベルト駆動の冷却システムのエバポレータコアを備え、蓄熱装置はエバポレータコアに接続される。蓄熱装置は、冷却モードまたはデミストモードの少なくとも1つの間、冷却容量を蓄積するように構成され、熱電装置は、快適空気チャネルに配置され、熱電装置の廃棄面は、エンジンブロック冷媒導管と熱連通する。熱源は、バッテリー、電子装置、バーナー、または車両の排気の少なくとも1つである。システムはさらに、熱電装置の廃棄面に接続される廃熱交換器を備える。廃熱交換器は、液相の作動流体を含む流体回路に接続され、液相の作動流体は、熱源またはヒートシンクと流体連通し、流体回路は内部の冷媒を運搬するように構成される第1導管および第1バイパス導管を含み、第1導管はヒータコアと流体連通し、第1バイパス導管は、第1導管の周りで冷媒の流れをバイパスするように構成される。起動加熱モードは、第1導管を通る冷媒の流れを制限すること、および第1バイパス導管を通る冷媒の流れを導くことを含む。流体回路は、内部の冷媒を運搬するように構成される第2導管および第2バイパス導管を含み、第2導管は補助的熱交換器と流体連通し、第2バイパス導管は、第2導管の周りで冷媒の流れをバイパスするように構成され、および/または、加熱モードは、第2導管を通る冷媒の流れを制限すること、および第2バイパス導管を通る冷媒の流れを導くことを含んでいる。   In some embodiments, the temperature control system is configured in the start-up heating mode when the internal combustion engine is started at an ambient operating temperature, faster than heating the occupant cabin to a specific cabin temperature in the heating mode. It is configured to heat the passenger compartment to a specific cabin temperature. The startup heating mode includes an internal combustion engine configured to heat a comfortable air flow while the thermoelectric device receives a current supplied with a first polarity. The plurality of modes of operation further comprise a supplemental cooling mode, wherein the thermoelectric device provides a comfortable air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving a current supplied with the second polarity. Configured to cool. The plurality of operating modes further comprises an activation demist mode, wherein the evaporator core is configured to cool the comfort air flow, and the thermoelectric device removes from the waste surface while receiving current supplied in the first polarity. It is configured to heat the comfortable air flow by transferring thermal energy to the main surface. The startup demist mode includes an internal combustion engine configured to heat a comfortable air flow while the thermoelectric device receives a current supplied with a first polarity. The multiple operating modes further comprise a demist mode, wherein the evaporator core is configured to cool the comfort air flow while no current is supplied to the thermoelectric device, and the auxiliary heat exchanger is configured to be the comfort air channel evaporator core. It is downstream of. The system further comprises a heat storage device disposed in the comfort air channel, wherein the heat storage device stores heat energy and performs at least one of transferring heat energy to the air stream or absorbing heat energy from the air stream. Configured. The system further comprises an evaporator core of a belt driven cooling system disposed in the comfort air channel, and the heat storage device is connected to the evaporator core. The heat storage device is configured to accumulate cooling capacity during at least one of a cooling mode or a demist mode, the thermoelectric device is disposed in the comfort air channel, and the waste surface of the thermoelectric device is connected to the engine block refrigerant conduit and the heat Communicate. The heat source is at least one of a battery, an electronic device, a burner, or vehicle exhaust. The system further comprises a waste heat exchanger connected to the waste surface of the thermoelectric device. The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit containing a liquid phase working fluid, the liquid phase working fluid is in fluid communication with a heat source or heat sink, and the fluid circuit is configured to carry a refrigerant therein. A conduit includes a first bypass conduit, the first conduit is in fluid communication with the heater core, and the first bypass conduit is configured to bypass the refrigerant flow around the first conduit. The activation heating mode includes restricting refrigerant flow through the first conduit and directing refrigerant flow through the first bypass conduit. The fluid circuit includes a second conduit and a second bypass conduit configured to carry an internal refrigerant, the second conduit is in fluid communication with the auxiliary heat exchanger, and the second bypass conduit is in the second conduit. Configured to bypass refrigerant flow around and / or the heating mode includes restricting refrigerant flow through the second conduit and directing refrigerant flow through the second bypass conduit. Yes.

本明細書に開示される実施形態によれば、車両の内燃エンジンの起動中に、車両の乗員区画の温度を制御するための方法が提供される。この方法は、快適空気チャネルを通して空気流を導くことを含んでいる。方法はさらに、エンジン冷媒回路を通して冷媒を導くことを含み、エンジン冷媒回路は、車両の内燃エンジンと熱連通するエンジンブロック冷媒導管を含んでいる。方法はさらに、快適空気チャネルに配置され、エンジンブロック冷媒導管と熱連通する、ヒータコアを通して空気流を導くことを含んでいる。方法はさらに、熱電装置と熱連通する補助的熱交換器を通して空気流を導くことを含んでいる。補助的熱交換器は、空気流が流れる間の、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒータコアの下流にある。熱電装置は、廃棄面および主面を有し、廃棄面は、エンジンブロック冷媒導管またはヒートシンクと熱連通し、主面は、補助的熱交換器と熱連通する。方法はさらに、熱電装置が廃棄面からの熱エネルギーを主面に伝達することによって快適空気を加熱するために、起動加熱モードにおいて、熱電装置に第1の極性の電流を供給することを含んでいる。起動加熱モードでは、内燃エンジンが、熱電装置によりもたらされる熱なしでは快適空気流を特定の快適な温度まで加熱することが不可能である間、熱電装置が快適空気流に熱を与える。   According to embodiments disclosed herein, a method is provided for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle during startup of the vehicle's internal combustion engine. The method includes directing air flow through the comfort air channel. The method further includes directing refrigerant through the engine refrigerant circuit, the engine refrigerant circuit including an engine block refrigerant conduit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The method further includes directing an air flow through the heater core disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the engine block refrigerant conduit. The method further includes directing the air flow through an auxiliary heat exchanger in thermal communication with the thermoelectric device. The auxiliary heat exchanger is downstream of the heater core with respect to the direction of comfort air flow in the comfort air channel during air flow. The thermoelectric device has a waste surface and a main surface, the waste surface is in thermal communication with an engine block refrigerant conduit or heat sink, and the main surface is in thermal communication with an auxiliary heat exchanger. The method further includes supplying a current of a first polarity to the thermoelectric device in a startup heating mode so that the thermoelectric device heats the comfort air by transferring thermal energy from the waste surface to the main surface. Yes. In start-up heating mode, the thermoelectric device heats the comfort airflow while the internal combustion engine is unable to heat the comfort airflow to a particular comfortable temperature without the heat provided by the thermoelectric device.

いくつかの実施形態において、方法はさらに、加熱モードにおいて、熱電装置への電流を制限することを含み、内燃エンジンは、快適空気流を加熱するように構成され、温度制御システムは、起動加熱モードにおいて、内燃エンジンが周囲気温の動作温度で起動される場合、加熱モードにおいて乗員キャビンを特定のキャビン温度まで暖房するよりも早く、車両の乗員区画を特定のキャビン温度まで暖房するように構成される。方法はさらに、快適空気チャネルに配置されるベルト駆動の冷却システムのエバポレータコアを通して、空気流を導くことを含んでいる。方法はさらに、主面からの熱エネルギーを廃棄面に伝達することによって熱電装置が快適空気流を冷却するために、補助的冷却モードにおいて、熱電装置に第2の極性で電流を供給することを含んでいる。方法はさらに、熱電装置の廃熱伝達面と内燃エンジンとの間の熱連通を防ぐために、エンジンブロック冷媒導管を通る冷媒の流れを制限することを含んでいる。方法はさらに、エバポレータが快適空気を冷却する間、廃棄面からの熱エネルギーを主面へ伝達することによって、熱電装置が快適空気を加熱するために、起動デミストモードにおいて、熱電装置に第1の極性で電流を供給することを含んでおり、補助的熱交換器は、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、エバポレータコアの下流にあり、廃熱交換器は、熱電装置の廃棄面に接続され、廃熱交換器は、液相の作動流体を含む流体回路に接続され、および/または、液相の作動流体はエンジンブロック冷媒導管またはヒートシンクと流体連通する。   In some embodiments, the method further includes limiting current to the thermoelectric device in the heating mode, the internal combustion engine is configured to heat the comfort air flow, and the temperature control system is configured to activate the heating mode. When the internal combustion engine is started at an operating temperature of ambient temperature, the vehicle is configured to heat the passenger compartment of the vehicle to a specific cabin temperature faster than heating the passenger cabin to the specific cabin temperature in the heating mode. . The method further includes directing air flow through the evaporator core of a belt driven cooling system disposed in the comfort air channel. The method further comprises supplying current with a second polarity to the thermoelectric device in a supplemental cooling mode so that the thermoelectric device cools the comfortable air flow by transferring thermal energy from the main surface to the waste surface. Contains. The method further includes restricting refrigerant flow through the engine block refrigerant conduit to prevent thermal communication between the waste heat transfer surface of the thermoelectric device and the internal combustion engine. The method further includes transmitting the thermal energy from the waste surface to the main surface while the evaporator cools the comfort air, so that the thermoelectric device heats the comfort air to the thermoelectric device in the startup demist mode. The auxiliary heat exchanger is downstream of the evaporator core with respect to the direction of the comfort air flow in the comfort air channel, and the waste heat exchanger is disposed of the thermoelectric device Connected to the surface, the waste heat exchanger is connected to a fluid circuit containing a liquid phase working fluid, and / or the liquid phase working fluid is in fluid communication with an engine block refrigerant conduit or heat sink.

本明細書に開示される実施形態によれば、車両の内燃エンジンの停止中に、車両の乗員区画を暖房、冷房、および/または、デミストするための温度制御システムが提供される。システムは、内部の冷媒を運搬するように構成されるエンジンブロック冷媒導管を備える、エンジン冷媒回路を備える。エンジンブロック導管は、車両の内燃エンジンと熱連通する。システムはさらに、車両の快適空気チャネルに配置され、エンジンブロック冷媒導管と流体連通する、ヒータコアを備える。システムはさらに、廃棄面および主面を有する熱電装置を備える。システムはさらに、快適空気チャネルに配置され、熱電装置の主面と熱連通する、補助的熱交換器を備える。システムはさらに、熱電装置の廃棄面に接続される廃熱交換器を備える。廃熱交換器は、液相の作動流体を含む流体回路に接続される。液相の作動流体は、熱源またはヒートシンクと流体連通する。システムはさらに、温度制御システムを複数の動作モードで動作させるように構成される制御装置を備える。複数の動作モードは、停止加熱モードを含み、内燃エンジンの残留熱が、熱電装置に電流が供給されない間、および内燃エンジンが停止されている間、快適空気流を加熱するように構成される。複数の動作モードはさらに、停止冷間加熱モードを含み、熱電装置が、第1の極性で供給される電流を受ける間、および内燃エンジンが停止されている間、廃棄面からの熱エネルギーを主面へ伝達することによって、快適空気流を加熱するように構成される。停止冷間加熱モードでは、内燃エンジンが、熱電装置によりもたらされる熱なしでは快適空気流を特定の快適温度まで加熱することが不可能である間、熱電装置が快適空気流に熱を与える。   According to embodiments disclosed herein, a temperature control system is provided for heating, cooling, and / or demisting a passenger compartment of a vehicle while the vehicle's internal combustion engine is stopped. The system comprises an engine refrigerant circuit comprising an engine block refrigerant conduit configured to carry internal refrigerant. The engine block conduit is in thermal communication with the vehicle's internal combustion engine. The system further comprises a heater core disposed in the comfort air channel of the vehicle and in fluid communication with the engine block refrigerant conduit. The system further comprises a thermoelectric device having a waste surface and a main surface. The system further comprises an auxiliary heat exchanger disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the main surface of the thermoelectric device. The system further comprises a waste heat exchanger connected to the waste surface of the thermoelectric device. The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit containing a liquid phase working fluid. The liquid phase working fluid is in fluid communication with a heat source or heat sink. The system further comprises a controller configured to operate the temperature control system in a plurality of operating modes. The plurality of operating modes includes a stop heating mode, wherein the residual heat of the internal combustion engine is configured to heat the comfortable air flow while no current is supplied to the thermoelectric device and while the internal combustion engine is stopped. The plurality of operating modes further includes a stopped cold heating mode, wherein the thermoelectric device mainly takes heat energy from the waste surface while receiving a current supplied with the first polarity and while the internal combustion engine is stopped. It is configured to heat a comfortable air flow by transmitting to a surface. In the stopped cold heating mode, the thermoelectric device heats the comfort air flow while the internal combustion engine is unable to heat the comfort air flow to a specific comfort temperature without the heat provided by the thermoelectric device.

いくつかの実施形態において、温度制御システムは、乗員区画を一定のキャビン温度まで加熱する間の、停止加熱モードにおける内燃エンジンの停止よりも、停止冷間加熱モードにおいてより長い、内燃エンジンの停止時間を可能にするように構成される。停止冷間加熱モードは、熱電装置が第1の極性で供給される電流を受ける間、快適空気流を加熱するように構成される内燃エンジンを含んでいる。複数の動作モードはさらに、補助的冷却モードを含み、熱電装置は、第2の極性で供給される電流を受ける間、主面からの熱エネルギーを廃棄面に伝達することによって、快適空気流を冷却するように構成される。システムはさらに、快適空気チャネルに配置される蓄熱装置を備え、蓄熱装置は、熱エネルギーを蓄積し、空気流への熱エネルギーの伝達または空気流からの熱エネルギーの吸収の少なくとも1つを行うように構成される。システムはさらに、快適空気チャネルに配置されるベルト駆動の冷却システムのエバポレータコアを備え、蓄熱装置はエバポレータコアに接続される。蓄熱装置は、冷却モードまたはデミストモードの少なくとも1つの間、および内燃エンジンが動作中の間、冷却容量を蓄積するように構成される。複数の動作モードはさらに、第1停止デミストモードを含み、熱電装置は、保存される冷却容量を用いて空気流から熱エネルギーを吸収することによって、快適空気流を冷却するように構成され、また熱電装置は、第1の極性で供給される電流を受ける間、廃棄面からの熱エネルギーを主面に伝達することによって、快適空気流を加熱するように構成される。補助的熱交換器は、温度制御システムが動作中であるときに、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒートコアの下流にある。熱電装置の廃棄面は、エンジンブロック冷媒導管と熱連通する。熱源は、バッテリー、電子装置、バーナー、または車両の排気の少なくとも1つである。流体回路は、内部の冷媒を運搬するように構成される第1導管および第1バイパス導管を含み、第1導管はヒータコアと流体連通し、第1バイパス導管は、第1導管の周りで冷媒の流れをバイパスするように構成される。停止冷間加熱モードは、第1導管を通る冷媒の流れを制限すること、および第1バイパス導管を通る冷媒の流れを導くことを含む。流体回路は、内部の冷媒を運搬するように構成される第2導管および第2バイパス導管を含み、第2導管は補助的熱交換器と流体連通し、第2バイパス導管は、第2導管の周りで冷媒の流れをバイパスするように構成される。停止加熱モードは、第2導管を通る冷媒の流れを制限すること、および第2バイパス導管を通る冷媒の流れを導くことを含んでいる。複数の動作モードはさらに、第2停止デミストモードを含み、熱電装置は、第2の極性で供給される電流を受ける間、熱エネルギーを主面から廃棄面へ伝達することによって、快適空気流を冷却するように構成され、内燃エンジンは、内燃エンジンが快適空気流を特定の快適温度まで加熱することが可能である間、快適空気流を加熱するように構成されるか、および/または、補助的熱交換器は、温度制御システムが動作中のときに、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒータコアの上流にある。   In some embodiments, the temperature control system may provide a longer internal engine shutdown time in the stopped cold heating mode than in the stopped heating mode during heating of the passenger compartment to a constant cabin temperature. Configured to allow. The stopped cold heating mode includes an internal combustion engine configured to heat a comfortable air flow while the thermoelectric device receives a current supplied with a first polarity. The plurality of modes of operation further includes a supplemental cooling mode, wherein the thermoelectric device conducts a comfortable air flow by transferring thermal energy from the major surface to the waste surface while receiving a current supplied at the second polarity. Configured to cool. The system further comprises a heat storage device disposed in the comfort air channel, wherein the heat storage device stores heat energy and performs at least one of transferring heat energy to the air stream or absorbing heat energy from the air stream. Configured. The system further comprises an evaporator core of a belt driven cooling system disposed in the comfort air channel, and the heat storage device is connected to the evaporator core. The heat storage device is configured to accumulate cooling capacity during at least one of a cooling mode or a demist mode and while the internal combustion engine is in operation. The plurality of operating modes further includes a first stop demist mode, wherein the thermoelectric device is configured to cool the comfort airflow by absorbing thermal energy from the airflow using a stored cooling capacity; The thermoelectric device is also configured to heat the comfortable air flow by transmitting thermal energy from the waste surface to the main surface while receiving the current supplied with the first polarity. The auxiliary heat exchanger is downstream of the heat core relative to the direction of the comfort air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation. The waste surface of the thermoelectric device is in thermal communication with the engine block refrigerant conduit. The heat source is at least one of a battery, an electronic device, a burner, or vehicle exhaust. The fluid circuit includes a first conduit and a first bypass conduit configured to carry an internal refrigerant, wherein the first conduit is in fluid communication with the heater core, and the first bypass conduit is a refrigerant conduit around the first conduit. Configured to bypass flow. The stopped cold heating mode includes restricting refrigerant flow through the first conduit and directing refrigerant flow through the first bypass conduit. The fluid circuit includes a second conduit and a second bypass conduit configured to carry an internal refrigerant, the second conduit is in fluid communication with the auxiliary heat exchanger, and the second bypass conduit is in the second conduit. It is configured to bypass the refrigerant flow around. The stopped heating mode includes restricting the flow of refrigerant through the second conduit and directing the flow of refrigerant through the second bypass conduit. The plurality of operating modes further includes a second stop demist mode, wherein the thermoelectric device transfers the thermal energy from the main surface to the waste surface while receiving a current supplied with the second polarity, thereby providing a comfortable air flow. The internal combustion engine is configured to heat the comfort air flow while the internal combustion engine is capable of heating the comfort air flow to a specific comfort temperature, and / or The auxiliary heat exchanger is upstream of the heater core with respect to the direction of comfort air flow in the comfort air channel when the temperature control system is in operation.

本明細書に開示される実施形態によれば、車両の内燃エンジンの停止中に、車両の乗員区画の温度を制御するための方法が提供される。この方法は、快適空気チャネルを通して空気流を導くことを含んでいる。方法はさらに、エンジン冷媒回路を通して冷媒を導くことを含み、エンジン冷媒回路は、車両の内燃エンジンと熱連通するエンジンブロック冷媒導管を含んでいる。方法はさらに、快適空気チャネルに配置され、エンジンブロック冷媒導管と熱連通する、ヒータコアを通して空気流を導くことを含んでいる。方法はさらに、熱電装置と熱連通する補助的熱交換器を通して空気流を導くことを含んでいる。熱電装置は、主面および廃棄面を有し、主面は、補助的な熱交換器と熱連通し、廃棄面は、廃熱交換器に接続される。廃熱交換器は、液相の作動流体を含む流体回路に接続される。液相の作動流体は、エンジンブロック冷媒導管またはヒートシンクと流体連通する。方法はさらに、内燃エンジンが停止されている間、熱電装置が熱エネルギーを廃棄面から主面へ伝達することによって、快適空気を加熱するために、停止冷間加熱モードにおいて、第1の極性の電流を熱電装置に供給することを含んでいる。停止冷間加熱モードにおいて、熱電装置は、内燃エンジンが、熱電装置によりもたらされる熱なしでは快適空気流を特定の快適温度まで加熱することが不可能である間、快適空気流に熱を与える。   According to embodiments disclosed herein, a method is provided for controlling the temperature of a passenger compartment of a vehicle during a stop of the internal combustion engine of the vehicle. The method includes directing air flow through the comfort air channel. The method further includes directing refrigerant through the engine refrigerant circuit, the engine refrigerant circuit including an engine block refrigerant conduit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle. The method further includes directing an air flow through the heater core disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the engine block refrigerant conduit. The method further includes directing the air flow through an auxiliary heat exchanger in thermal communication with the thermoelectric device. The thermoelectric device has a main surface and a waste surface, the main surface is in thermal communication with an auxiliary heat exchanger, and the waste surface is connected to the waste heat exchanger. The waste heat exchanger is connected to a fluid circuit containing a liquid phase working fluid. The liquid phase working fluid is in fluid communication with the engine block refrigerant conduit or heat sink. The method further includes a first polarity in a stopped cold heating mode to heat the comfort air by the thermoelectric device transferring heat energy from the waste surface to the main surface while the internal combustion engine is stopped. Including supplying electrical current to the thermoelectric device. In the stopped cold heating mode, the thermoelectric device heats the comfort air flow while the internal combustion engine is unable to heat the comfort air flow to a specific comfort temperature without the heat provided by the thermoelectric device.

いくつかの実施形態において、補助的熱交換器は、空気流が流れている間の、快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒータコアの下流にある。方法はさらに、停止加熱モードにおいて、熱電装置への電流を制限することを含んでいる。内燃エンジンは、快適空気流を加熱するように構成される。温度制御システムは、車両の乗員区画を一定のキャビン温度まで加熱する間の、停止加熱モードにおける内燃エンジンの停止よりも、停止冷間加熱モードにおいてより長い、内燃エンジンの停止時間を可能にするように構成される。方法はさらに、補助的冷却モードにおいて、熱電装置が熱エネルギーを主面から廃棄面へ伝達することによって、快適空気流を冷却するために、熱電装置に第2の極性の電流を供給することを含んでいる。方法はさらに、熱電装置の廃熱伝達面と、内燃エンジンとの間の熱連通を防ぐために、エンジンブロック冷媒導管を通る冷媒の流れを制限することを含んでいる。方法はさらに、停止デミストモードにおいて、熱電装置が熱エネルギーを主面から廃棄面へ伝達することによって、快適空気を冷却するために、熱電装置に第2の極性の電流を供給することを含み、内燃エンジンは、内燃エンジンが快適空気流を特定の快適温度まで加熱することが可能な間、快適空気流を加熱するように構成され、および/または、補助的熱交換器は、空気流が流れている間の快適空気チャネルの快適空気流の方向に対して、ヒータコアの上流にある。   In some embodiments, the auxiliary heat exchanger is downstream of the heater core relative to the direction of the comfort air flow in the comfort air channel while the air flow is flowing. The method further includes limiting the current to the thermoelectric device in the stop heating mode. The internal combustion engine is configured to heat the comfort airflow. The temperature control system allows a longer stop time of the internal combustion engine in the stop cold heating mode than in the stop heating mode during heating of the vehicle passenger compartment to a constant cabin temperature. Configured. The method further includes providing a second polarity current to the thermoelectric device to cool the comfort air flow by transferring the thermal energy from the main surface to the waste surface in the auxiliary cooling mode. Contains. The method further includes restricting refrigerant flow through the engine block refrigerant conduit to prevent thermal communication between the waste heat transfer surface of the thermoelectric device and the internal combustion engine. The method further includes providing a second polarity current to the thermoelectric device to cool the comfort air by transferring the thermal energy from the main surface to the waste surface in the stopped demist mode. The internal combustion engine is configured to heat the comfort air flow while the internal combustion engine is capable of heating the comfort air flow to a specific comfort temperature and / or the auxiliary heat exchanger It is upstream of the heater core relative to the direction of the comfort air flow in the comfort air channel during flow.

以下の図面および関連する記載は、本開示の実施形態を説明するためのものであり、請求の範囲を制限するものではない。   The following drawings and related descriptions are provided to illustrate embodiments of the disclosure and are not intended to limit the scope of the claims.

マイクロハイブリッドシステムの例示的な実施形態の概略構造を示す図である。FIG. 2 shows a schematic structure of an exemplary embodiment of a microhybrid system. マイクロハイブリッドシステムの例示的な実施形態の概略構造を示す図である。FIG. 2 shows a schematic structure of an exemplary embodiment of a microhybrid system. 熱電装置を組み込むHVAC構造の例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC structure incorporating a thermoelectric device. デュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure. FIG. 加熱構成にデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a dual channel structure in a heating configuration. FIG. 冷却構成にデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a dual channel structure in a cooling configuration. FIG. デミスト構成にデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a dual channel structure in a demist configuration. FIG. デミスト構成に、再配置される熱電装置または付加的な熱電装置を備えるデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a dual channel structure with relocated or additional thermoelectric devices in a demist configuration. FIG. ブレンドドアを備えるデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure with a blend door. 加熱構成にデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a dual channel structure in a heating configuration. FIG. フロー転換素子を備えるデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure with a flow diverting element. 複数のバルブを備えるデュアルチャネル構造を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system incorporating a dual channel structure with multiple valves. FIG. バイサーマル(bithermal)熱電装置を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態に関する表を示す。2 shows a table for an exemplary embodiment of an HVAC system that incorporates a bithermal thermoelectric device. バイサーマル熱電装置を組み込むHVACシステムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an HVAC system incorporating a bithermal thermoelectric device. バイサーマル熱電装置の例示的な実施形態の電力構成に関する表を示す。2 shows a table for power configuration of an exemplary embodiment of a bithermal thermoelectric device. バイサーマル熱電装置を組み込む温度制御システムの例示的な実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of a temperature control system incorporating a bithermal thermoelectric device. バイサーマル熱電回路の例示的な実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of a bithermal thermoelectric circuit. 温度制御システムの一実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of one embodiment of a temperature control system. バイパス可能なTEDを備える温度制御システムの一実施形態に関するフローチャートを示す。FIG. 6 shows a flow chart for one embodiment of a temperature control system with a bypassable TED. FIG. 冷却回路および加熱回路を含む温度制御システムの一実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of one embodiment of a temperature control system including a cooling circuit and a heating circuit. FIG. 図14に示す温度制御システムの実施形態に関するフローチャートを示す。Fig. 15 shows a flow chart for the embodiment of the temperature control system shown in Fig. 14; 加熱モードの温度制御システムの一実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of one embodiment of a temperature control system in a heating mode. FIG. 加熱モードの温度制御システムの一実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of one embodiment of a temperature control system in a heating mode. FIG. 加熱モードの温度制御システムの一実施形態を概略的に示す図である。1 schematically illustrates one embodiment of a heating mode temperature control system. FIG. 冷却モードの温度制御システムの一実施形態を概略的に示す図である。1 schematically illustrates one embodiment of a cooling mode temperature control system. FIG. 代替的な冷却モードの温度制御システムの一実施形態を示す図である。FIG. 6 illustrates an embodiment of an alternative cooling mode temperature control system. 加熱モードの温度制御システムの、別の一実施形態の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of another embodiment of a temperature control system in a heating mode. 加熱モードの温度制御システムの、別の一実施形態の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of another embodiment of a temperature control system in a heating mode. 冷却モードの温度制御システムの、別の実施形態を概略的に示す。3 schematically illustrates another embodiment of a temperature control system in a cooling mode. 車両内のHVACシステムの例示的な実施形態を示す図である。FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment of an HVAC system in a vehicle. 液体から空気への熱電装置の例示的な実施形態を示す図である。FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment of a liquid to air thermoelectric device. 特定のHVACシステムの実施形態の、一定期間にわたる、可能性のあるキャビン加熱器の出力温度のグラフを示す図である。FIG. 6 shows a graph of potential cabin heater output temperature over a period of time for an embodiment of a particular HVAC system. 起動モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an exemplary embodiment for operating a temperature control system during a start-up mode. 起動モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an exemplary embodiment for operating a temperature control system during a start-up mode. 起動モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an exemplary embodiment for operating a temperature control system during a start-up mode. 開始/停止モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of operating a temperature control system during a start / stop mode. 開始/停止モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of operating a temperature control system during a start / stop mode. 開始/停止モードの間、温度制御システムを動作させる例示的な実施形態の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of operating a temperature control system during a start / stop mode.

本明細書には特定の好ましい実施形態および実施例が開示されているが、発明の主題は、詳細に開示された実施形態の域を越えて、発明の他の代替的な実施形態および/または使用、ならびに、その変更例および等価物にまで及ぶ。ゆえに本明細書に開示される発明の範囲は、以下に記載する特定の実施形態のいずれによっても限定されない。例えば、本明細書に開示する方法または工程のいずれにおいても、方法または工程の作動または操作は、任意の適切な順序で行うことが可能であり、いずれかの特定の開示される順序に限定される必要はない。   While certain preferred embodiments and examples are disclosed herein, the subject matter of the invention goes beyond the details of the disclosed embodiments to other alternative embodiments and / or inventions. Extends to uses, and variations and equivalents thereof. Thus, the scope of the invention disclosed herein is not limited by any of the specific embodiments described below. For example, in any of the methods or steps disclosed herein, the operation or operation of the methods or steps can be performed in any suitable order and is limited to any particular disclosed order. There is no need to

様々な実施形態を先行技術と対比する目的で、これら実施形態の特定の態様および利点を記載する。このような態様または利点の全てが、任意の特定の実施形態によって達成される必要はない。ゆえに、例えば、様々な実施形態は、本明細書で教示される1つの利点または利点の群を、同じく本明細書で教示される別の態様または利点を達成する必要なしに、達成または最適化するような方法で実行されてもよい。実施形態のいくつかは、特定の流体回路およびバルブの構成、特定の温度制御および/または流体回路の構成に関連して説明されるが、本発明は他のシステム構成を用いて利用されてもよいことが理解される。さらに、本発明は、車両による利用に限定されているが、温度制御が望まれる他の環境においても有利に用いられ得る。   For purposes of comparing various embodiments with the prior art, certain aspects and advantages of these embodiments are described. Not all such aspects or advantages need to be achieved by any particular embodiment. Thus, for example, various embodiments can achieve or optimize one advantage or group of advantages taught herein without having to achieve another aspect or advantage also taught herein. It may be executed in such a way. While some of the embodiments are described in connection with specific fluid circuit and valve configurations, specific temperature control and / or fluid circuit configurations, the present invention may be utilized with other system configurations. It is understood that it is good. Furthermore, although the present invention is limited to use by vehicles, it can also be advantageously used in other environments where temperature control is desired.

本明細書で用いる場合、「冷媒(coolant)」という用語はその広く一般的な意味で用いられ、例えば、加熱または冷却システム内の熱エネルギーを伝達する流体を含んでいる。本明細書で用いる場合、「伝熱装置」という用語はその広く一般的な意味で用いられ、例えば、熱交換器、伝熱面、伝熱構造、媒体間で熱エネルギーを伝達するための他の適切な装置、またはそのような装置の任意の組み合わせを含んでいる。本明細書で用いる場合、「熱エネルギー源」および「熱源」という用語はその広く一般的な意味で用いられ、例えば、車両エンジン、バーナー、電子部品、加熱素子、バッテリーまたはバッテリーパック、排気システムの構成要素、エネルギーを熱エネルギーに変換する装置、またはこのような装置の任意の組み合わせを含んでいる。いくつかの状況において、「熱エネルギー源」および「熱源」という用語は、例えば、チラー、エバポレータ、別の冷却構成要素、構成要素の組み合わせなどの、負の熱エネルギー源のことを指してもよい。   As used herein, the term “coolant” is used in its broad general sense and includes, for example, a fluid that transfers thermal energy within a heating or cooling system. As used herein, the term “heat transfer device” is used in its broad general sense, for example, heat exchangers, heat transfer surfaces, heat transfer structures, and others for transferring thermal energy between media. Any suitable device, or any combination of such devices. As used herein, the terms “thermal energy source” and “heat source” are used in their broad general sense, for example, vehicle engines, burners, electronic components, heating elements, batteries or battery packs, exhaust system Includes components, devices that convert energy into thermal energy, or any combination of such devices. In some situations, the terms “thermal energy source” and “heat source” may refer to a negative thermal energy source, such as, for example, a chiller, an evaporator, another cooling component, or a combination of components. .

本明細書で用いる場合、「充分な」および「充分に」という用語は、その一般的な意味にしたがって広く用いられている。例えば、快適空気を含む充分な加熱または充分な熱伝達に関連して、これらの用語は、乗客用空気流(または気流)が乗客にとって快適温度まで加熱される状況(例えば、空気流が1つまたは2つ以上のベントを介して、乗員区画内に押し込まれる場合)や、乗客用空気流が閾値温度まで加熱される状況を、制限なく広く包括する。   As used herein, the terms “sufficient” and “sufficient” are widely used according to their general meaning. For example, in the context of sufficient heating or sufficient heat transfer with comfort air, these terms refer to situations where the passenger airflow (or airflow) is heated to a comfort temperature for the passenger (eg, one airflow Or the situation in which the passenger airflow is heated to a threshold temperature and is broadly encompassed without limitation.

本明細書で用いる場合、「準備ができている(ready)」という用語は、その一般的な意味にしたがって広く用いられている。例えば、熱を与える準備ができている熱源に関連して、この用語は、熱源が乗客用空気流を充分に加熱したときを判定するための、1つまたは2つ以上の基準が満たされている状況を、制限なく広く包括する。例えば、熱源は、ヒータコアが、空気流に対して、車両の乗員へと導かれるか、またはその近位に導かれる場合に快適となるように、充分な熱エネルギーを伝達し得るときに、乗客用空気流を充分に加熱し得る。空気流は、室温と同程度、室温と等しいか室温よりもいくらか高い温度、室温よりも高い温度、適切な閾値温度よりも高いか、適切な閾値温度と等しい温度である場合に、快適となり得る。適切な閾値温度は、華氏約70度、華氏約72度、華氏約75度、室温、周囲温度に依存する温度、または他の温度であってもよい。適切な閾値温度(または特定の快適温度)は、華氏約60度、華氏約65度、華氏約70度、または室温よりも高いか、それらと等しくてもよい。適切な閾値温度(または特定の快適温度)は、華氏約10度、華氏約25度、華氏約30度、または周囲温度を上回る華氏約40度であってもよい。いくつかの実施形態では、熱源が、乗客キャビンが空気の冷風を受けることがないように空気流を加熱可能である場合、熱源は乗客キャビンを加熱する準備ができている。いくつかの実施形態では、熱源が、本明細書に記載されるように空気流を快適温度、および/または室温まで加熱するために、冷媒温度を上昇させるのに充分な温かさ(または熱さ)である場合に、熱源は乗客キャビンを加熱する準備ができている。   As used herein, the term “ready” is widely used according to its general meaning. For example, in the context of a heat source that is ready to provide heat, the term is used when one or more criteria are met to determine when the heat source has sufficiently heated the passenger airflow. The situation is widely covered without limitation. For example, when a heat source can transfer sufficient heat energy so that the heater core is comfortable when directed to the vehicle occupant or proximal to the airflow, the passenger The working air stream can be heated sufficiently. Airflow can be comfortable if it is at or near room temperature, at or somewhat above room temperature, at a temperature above room temperature, above a suitable threshold temperature, or at a temperature equal to a suitable threshold temperature . Suitable threshold temperatures may be about 70 degrees Fahrenheit, about 72 degrees Fahrenheit, about 75 degrees Fahrenheit, room temperature, ambient temperature dependent temperature, or other temperatures. A suitable threshold temperature (or a specific comfort temperature) may be about 60 degrees Fahrenheit, about 65 degrees Fahrenheit, about 70 degrees Fahrenheit, or higher than or equal to room temperature. A suitable threshold temperature (or a specific comfort temperature) may be about 10 degrees Fahrenheit, about 25 degrees Fahrenheit, about 30 degrees Fahrenheit, or about 40 degrees Fahrenheit above ambient temperature. In some embodiments, the heat source is ready to heat the passenger cabin if the heat source is capable of heating the air flow such that the passenger cabin is not subjected to cold air. In some embodiments, the heat source is warm enough (or hot) to raise the refrigerant temperature to heat the airflow to a comfortable temperature and / or room temperature as described herein. In some cases, the heat source is ready to heat the passenger cabin.

本明細書で用いる場合、「乗客用空気チャネル」という用語は、その一般的な意味で広く用いられている。例えば、乗客用空気チャネルは、ダクト、パイプ、ベント、ポート、コネクタ、HVACシステム、他の適切な構造または構造の組み合わせを含む、快適空気が流れる構成要素を包括する。   As used herein, the term “passenger air channel” is widely used in its general sense. For example, passenger air channels encompass components through which comfort air flows, including ducts, pipes, vents, ports, connectors, HVAC systems, and other suitable structures or combinations of structures.

本明細書で用いる場合、「熱電装置」という用語は、その一般的な意味にしたがって広く用いられている。例えば、この用語は、熱電材料を組み込み、電気エネルギーの印加時に温度勾配に抗って熱エネルギーを伝達するため、または熱電材料にわたる温度差に基づき電気出力を生成するために用いられる、あらゆる装置を広く包括する。熱電装置は、ヒータコア、エバポレータ、電気加熱素子、蓄熱装置、熱交換器、別の構造、または構造の組み合わせなどの、他の温度制御素子に組み込まれるか、それらと共に用いられ得る。   As used herein, the term “thermoelectric device” is widely used according to its general meaning. For example, the term refers to any device that incorporates a thermoelectric material and that is used to transmit thermal energy against a temperature gradient when electrical energy is applied, or to generate electrical output based on temperature differences across the thermoelectric material. Widely included. The thermoelectric device may be incorporated into or used with other temperature control elements, such as a heater core, evaporator, electric heating element, heat storage device, heat exchanger, another structure, or combination of structures.

本明細書で用いる場合、「アクチュエータ」という用語は、その一般的な意味にしたがって広く用いられている。例えば、この用語は、バルブ、レギュレータ、および流体の流れを制御するために用いられる他の適切な構造または構造の組み合わせなどの、流体制御機器を広く包括する。   As used herein, the term “actuator” is used broadly according to its general meaning. For example, the term broadly encompasses fluid control devices, such as valves, regulators, and other suitable structures or combinations of structures used to control fluid flow.

本明細書で用いる場合、「制御機器」という用語は、その一般的な意味にしたがって広く用いられている。例えば、この用語は、流体の移動、電気エネルギーの伝達、熱エネルギーの伝達、および/または、その1つまたは2つ以上の間のデータ通信を制御するように構成される、装置またはシステムを広く包括する。制御機器は、システムの1つまたは2つ以上の構成要素を制御する単一の制御装置を含んでいてもよいし、システムの様々な構成要素を制御する2つ以上の制御装置を含んでいてもよい。   As used herein, the term “control device” is widely used according to its general meaning. For example, the term broadly refers to a device or system configured to control fluid movement, electrical energy transfer, thermal energy transfer, and / or data communication between one or more thereof. Comprehensive. The control device may include a single controller that controls one or more components of the system, or it may include two or more controllers that control various components of the system. Also good.

車両の乗員区画の温度は、通常、暖房、換気、および空調(HVAC)システムによって制御され、これは、快適空気システムまたは温度制御システムとも呼ばれ得る。システムが加熱のために用いられる場合、車両エンジンまたは別の適切な装置が熱源となり得る。熱エネルギーは、冷媒回路または他の流体回路を介して、熱源から熱交換器(例えば、ヒータコアなど)へと伝達され得る。熱交換器は、車両の乗員区画に入る前に熱交換器を横断する空気流へ、熱エネルギーを伝達し得る。いくつかの構成において、車両のエンジンまたはヒータコアは、ヒータコアが車両の乗員区画内に導かれる空気を充分に加熱可能となる温度に到達するまでに、数分といった、実質的な時間量を取り得る。例えば、プラグインハイブリッドなどの、特定の種類の車両では、エンジンは、車両が50マイルといった実質的な距離だけ駆動されるまで、作動さえされない場合もある。ヒータコアが、乗員区画の空気流が快適となるように充分な熱エネルギーを伝達可能な温度に到達すると、ヒータコアおよび/またはエンジンは、空気流を加熱する「準備ができている」といえる。   Vehicle occupant compartment temperatures are typically controlled by heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems, which may also be referred to as comfort air systems or temperature control systems. If the system is used for heating, the vehicle engine or another suitable device can be the heat source. Thermal energy may be transferred from a heat source to a heat exchanger (eg, a heater core, etc.) via a refrigerant circuit or other fluid circuit. The heat exchanger may transfer thermal energy to an air flow across the heat exchanger before entering the vehicle passenger compartment. In some configurations, the vehicle engine or heater core may take a substantial amount of time, such as a few minutes, before reaching a temperature at which the heater core can sufficiently heat the air directed into the vehicle passenger compartment. . For example, in certain types of vehicles, such as plug-in hybrids, the engine may not even be operated until the vehicle is driven a substantial distance, such as 50 miles. When the heater core reaches a temperature at which sufficient heat energy can be transferred so that the airflow in the passenger compartment is comfortable, the heater core and / or engine can be said to be “ready” to heat the airflow.

乗員区画に入る空気流を冷却するために、圧縮機ベースの冷却システム(エバポレータなどの、様々な構成要素を含む)を用いて冷却が達成され得る。車両エンジンは、冷却システムの構成要素に動力を供給するために、エネルギーを供給する(例えば、機械的または電気的な連結部を介して)。冷却システムの多くの構成要素は、しばしば加熱システムの構成要素とは分離される。例えば、冷却システムは、通常、ヒータコアから分離した熱交換器を用いて、乗員区画の空気流に接続される。   Cooling can be achieved using a compressor-based cooling system (including various components such as an evaporator) to cool the airflow entering the passenger compartment. The vehicle engine supplies energy (eg, via mechanical or electrical connections) to power the components of the cooling system. Many components of the cooling system are often separated from the components of the heating system. For example, the cooling system is typically connected to the passenger compartment air flow using a heat exchanger separated from the heater core.

いくつかのHVACシステムはデミスト機能を備え、曇りを取り除くため、および/または、フロントガラス上の復水の形成を防ぐために、加熱モード中に湿気が空気から取り除かれる。いくつかのシステムでは、最初に空気をエバポレータに通して、空気温度を、露点を下回るように低下させ、それにより水分を凝縮および除去することによって、デミスト機能が達成される。エバポレータは、例えば、2段階の蒸気圧縮サイクルによって冷却され得る。エバポレータを通過した後、空気は加熱器を通されることができ、乗客の快適さのための適切な温度が達成される。   Some HVAC systems have a demisting function and moisture is removed from the air during the heating mode to remove fog and / or to prevent the formation of condensate on the windshield. In some systems, the demist function is achieved by first passing air through an evaporator to lower the air temperature below the dew point, thereby condensing and removing moisture. The evaporator can be cooled, for example, by a two-stage vapor compression cycle. After passing through the evaporator, the air can be passed through a heater to achieve the appropriate temperature for passenger comfort.

図1Aは、車両用の始動−停止システム(またはストップアンドゴーシステム)を含む、マイクロハイブリッド/マイルドハイブリッドシステムの一実施形態を示す。マイクロハイブリッドシステムは、車両の燃料効率を向上させ、汚染を減少させることが可能である。「純粋な」ハイブリッドモータの車両とは異なり、マイクロハイブリッドモータの車両は、内燃エンジンを有するが、車両を駆動するために、必ずしも電気モータを有する必要はない。内燃エンジンは、例えば、車両が信号で停止する間などの、選択された車両の動作状態(一時停止)で停止され得る。いくつかの実施形態において、車両は、可逆な電気機械、または、「スタータ」モードのAC/DCコンバータにより供給される内燃エンジンに連結される、スタータオルタネータを用いて、ストップアンドゴーモードで機能し得る。   FIG. 1A illustrates one embodiment of a micro-hybrid / mild hybrid system that includes a start-stop system (or stop-and-go system) for a vehicle. Micro-hybrid systems can improve vehicle fuel efficiency and reduce pollution. Unlike “pure” hybrid motor vehicles, micro hybrid motor vehicles have an internal combustion engine, but do not necessarily have an electric motor to drive the vehicle. The internal combustion engine can be stopped in the operating state (pause) of the selected vehicle, for example, while the vehicle stops with a signal. In some embodiments, the vehicle functions in a stop-and-go mode with a star towel generator connected to a reversible electric machine or an internal combustion engine powered by a “starter” mode AC / DC converter. obtain.

いくつかの実施において、ストップアンドゴーモードでのスタータオルタネータの使用は、車両自体が停止したときに内燃エンジンを完全に停止させること、および、その後例えば、再始動命令と理解される運転者の動作に続いて、内燃エンジンを再始動させることから構成され得る。典型的なストップアンドゴーの状況は、赤信号での停止である。車両が信号で停止すると、エンジンは自動的に停止され、その後信号が緑になると、運転者がクラッチペダルを押したことをシステムが検知するか、または運転者が車両を再始動することを意図しているという意味に理解される他の動作に続いて、スタータオルタネータを用いて再始動される。特定の所定条件の下で、エンジンは車両が停止される前に切られてもよい。例えば、所定の状況が、車両が完全に停止しそうなこと、車両が特定の速度の下で惰行運転していること、および/または、車両が丘を下って惰行運転していることを示す場合、変速機はニュートラルに切り替えられ、エンジンは車両がその軌道をたどり続ける間停止され得る。   In some implementations, the use of a star towel generator in stop-and-go mode may cause the internal combustion engine to stop completely when the vehicle itself stops, and then the driver's action, for example, understood as a restart command Subsequent to, the internal combustion engine may be restarted. A typical stop-and-go situation is a red light stop. When the vehicle stops with a signal, the engine automatically stops, and then when the signal turns green, the system detects that the driver has pressed the clutch pedal, or the driver intends to restart the vehicle. Following another action understood in the sense that it is, it is restarted using the star towel tantator. Under certain predetermined conditions, the engine may be turned off before the vehicle is stopped. For example, when a given situation indicates that the vehicle is about to stop completely, the vehicle is coasting at a certain speed, and / or the vehicle is coasting down a hill The transmission can be switched to neutral and the engine can be stopped while the vehicle continues on its track.

内燃エンジンを備える自動車は、内燃エンジン用の電気スタータおよび自動車の他の電気装置に動力を供給するために、搭載電気システムを有し得る。内燃エンジンの始動中、スタータバッテリー10aは、スタータ11aへ動力を供給でき、これは内燃エンジンを始動する(例えば、制御装置からの対応するスタータ信号により、スイッチ12aが閉鎖される場合)。スタータバッテリー10aは、従来の、12V(または14V)電気システムに接続される12V(14V)車両バッテリーであってもよい。いくつかの実施形態において、バッテリーおよび対応する電気システムの電圧は、例えば、18V、24V、36V、48V、および50Vまで高くされてもよい。いくつかの実施形態において、バッテリー10aは、高容量バッテリーであってもよい。内燃エンジンが始動されると、内燃エンジンは発電機13a(「オルタネータ」)を駆動し、これはその後、およそ14Vの電圧を生じ、この電圧を、搭載電気システムを通して、自動車の様々な電力消費部14aが利用できるようにする。処理において、発電機13aはスタータバッテリー10aの再充電もできる。   An automobile with an internal combustion engine may have an on-board electrical system to power an electric starter for the internal combustion engine and other electrical devices of the automobile. During start-up of the internal combustion engine, the starter battery 10a can supply power to the starter 11a, which starts the internal combustion engine (for example, when the switch 12a is closed by a corresponding starter signal from the controller). The starter battery 10a may be a conventional 12V (14V) vehicle battery connected to a 12V (or 14V) electrical system. In some embodiments, the voltage of the battery and corresponding electrical system may be as high as, for example, 18V, 24V, 36V, 48V, and 50V. In some embodiments, the battery 10a may be a high capacity battery. When the internal combustion engine is started, the internal combustion engine drives a generator 13a ("alternator"), which then produces a voltage of approximately 14V, which is passed through the on-board electrical system to various power consumers of the vehicle. 14a is made available. In the process, the generator 13a can also recharge the starter battery 10a.

いくつかの実施形態において、マイクロハイブリッド車両は、複数の電圧の電気システムを有し得る。例えば、車両は、車両の電力消費部14a(例えば、従来の電子機器)に動力を与えるために、低電圧システムを有し得る。引き続きこの例に関して、車両は、スタータ11aに動力を与えるために、高電圧システムも有し得る。いくつかの実施形態において、車両の低電圧システムは、スタータ11aにも動力を与え得る。   In some embodiments, the micro-hybrid vehicle may have multiple voltage electrical systems. For example, the vehicle may have a low voltage system to power the vehicle's power consuming portion 14a (eg, a conventional electronic device). Continuing with this example, the vehicle may also have a high voltage system to power the starter 11a. In some embodiments, the vehicle low voltage system may also power the starter 11a.

いくつかの実施形態において、スタータ11aは、内燃エンジンの始動中に、車両を停止状態から初期加速させるために、適正な動力を有し得る。例えば、内燃エンジンが停止された後に、運転者が加速のために車両のアクセルを踏むと、スタータは、内燃エンジンが始動し、加速および前方への車両の推進を引き継ぐまで、停止状態から車両を加速するために適正なトルクを与え得る。   In some embodiments, the starter 11a may have the proper power to initially accelerate the vehicle from a standstill during startup of the internal combustion engine. For example, if the driver steps on the accelerator of the vehicle for acceleration after the internal combustion engine is stopped, the starter will take the vehicle from the stopped state until the internal combustion engine starts and takes over acceleration and propulsion of the vehicle forward. Appropriate torque can be applied to accelerate.

図1Bは、キャパシタ(capacitor)を備えた車両用の始動‐停止システム(またはストップアンドゴーシステム)を含む、マイクロハイブリッド/マイルドハイブリッドシステムの一実施形態を示す。マイクロハイブリッド車両2bは、変速機を介してマイクロハイブリッド車両2bのためのけん引力を与えるために、内燃エンジン5bを有し得る。一体型スタータ発電機6bは、駆動ベルト4bを用いて、エンジン5bのクランクシャフトの一端に、駆動可能に接続される。一体型スタータ発電機6bをエンジン5bに駆動可能に接続する他の手段も用いられ得ることが理解されるだろう。いくつかの実施形態において、スタータのモータおよび発電機は、分離していてもよい。   FIG. 1B illustrates one embodiment of a micro-hybrid / mild hybrid system that includes a start-stop system (or stop-and-go system) for a vehicle with a capacitor. The micro hybrid vehicle 2b may have an internal combustion engine 5b to provide a traction force for the micro hybrid vehicle 2b via a transmission. The integrated starter generator 6b is drivably connected to one end of the crankshaft of the engine 5b using a drive belt 4b. It will be appreciated that other means for drivingly connecting the integrated starter generator 6b to the engine 5b may be used. In some embodiments, the starter motor and generator may be separate.

一実施形態において、一体型スタータ発電機6bは、多相交流装置であり、多相ケーブル7bを介して、インバータ10bに接続されている。制御リード線8bは、一体型スタータ発電機6bとインバータ10bとの間で双方向にデータを転送するために用いられ、またこの場合、エンジン5bの回転速度を計算するために用いられ得る、一体型スタータ発電機6bの回転速度を示す信号を供給する。代替的には、エンジン速度は、クランクシャフトセンサーまたは別の感知装置を用いて直接測定され得る。   In one embodiment, the integrated starter generator 6b is a multiphase AC device, and is connected to the inverter 10b via a multiphase cable 7b. The control lead 8b is used to transfer data bidirectionally between the integrated starter generator 6b and the inverter 10b, and in this case can be used to calculate the rotational speed of the engine 5b. A signal indicating the rotation speed of the body-type starter generator 6b is supplied. Alternatively, engine speed can be measured directly using a crankshaft sensor or another sensing device.

キャパシタパック12bは、インバータ10bの直流側に接続され得る。一実施形態において、キャパシタパック12bは、10個の2.7ボルトのキャパシタ(セルともいわれる、電気2重層キャパシタ)を含んでいるので、名目上は27ボルトの端子電圧を有する。キャパシタパックでは、より多いかまたはより少ない数のキャパシタが用いられてもよく、パックを形成するキャパシタそれぞれの電圧は、2.7ボルトよりも大きくても小さくてもよいことが理解される。いくつかの実施形態において、高容量バッテリー、高電圧バッテリー、および/または、従来のバッテリーが、キャパシタパック12bに代わってもよいし、キャパシタパック12bと同時に機能してもよい。   Capacitor pack 12b can be connected to the DC side of inverter 10b. In one embodiment, capacitor pack 12b includes ten 2.7 volt capacitors (electrical double layer capacitors, also referred to as cells), and thus has a nominal terminal voltage of 27 volts. It will be appreciated that in a capacitor pack, a greater or lesser number of capacitors may be used and the voltage of each capacitor forming the pack may be greater or less than 2.7 volts. In some embodiments, a high capacity battery, a high voltage battery, and / or a conventional battery may replace the capacitor pack 12b or function simultaneously with the capacitor pack 12b.

キャパシタパック12bは、DC/DC電圧コンバータ15bに接続され得る。DC/DCコンバータは、供給リード線16を介して12ボルト電圧源に接続され得る。12ボルト電圧源は、従来の電気化学的バッテリーであり、マイクロハイブリッド車両2bに取り付けられる電気的装置に動力を与えるために用いられる。キャパシタを再充電するために、一体型スタータ発電機6bが電気的に接続され得る。また、キャパシタを再充電するために、回生ブレーキシステムが電気的に接続され得る。いくつかの実施形態において、車両は、キャパシタ(および/または、バッテリー)を再充電するために、他の動的または熱的なエネルギー回収システムを有し得る。DC/DCコンバータも、例えば、マイクロハイブリッド車両2bが数週間の間操作されておらず、キャパシタパック12bの充電が、良好な始動に必要な所定のレベルを下回って不足している場合、12ボルト電圧源からキャパシタパック12bを再充電するために用いられ得る。DC/DCコンバータは、この再充電機能を達成するために、12ボルトよりも大きな電圧を供給する。代替的には、12V電圧源に接続される、従来のスタータが用いられてもよい。   The capacitor pack 12b can be connected to a DC / DC voltage converter 15b. The DC / DC converter may be connected to a 12 volt voltage source via supply lead 16. The 12 volt voltage source is a conventional electrochemical battery and is used to power an electrical device attached to the micro hybrid vehicle 2b. An integrated starter generator 6b can be electrically connected to recharge the capacitor. A regenerative braking system can also be electrically connected to recharge the capacitor. In some embodiments, the vehicle may have other dynamic or thermal energy recovery systems to recharge the capacitor (and / or battery). The DC / DC converter is also 12 volts if, for example, the micro-hybrid vehicle 2b has not been operated for several weeks and the charge on the capacitor pack 12b is below the predetermined level required for a good start. It can be used to recharge the capacitor pack 12b from a voltage source. The DC / DC converter supplies a voltage greater than 12 volts to achieve this recharging function. Alternatively, a conventional starter connected to a 12V voltage source may be used.

キャパシタ制御装置20bは、インバータ10bとキャパシタパック12bとの間の電気の流れを制御するために、制御ライン21bによってインバータ10bに動作可能に接続され得る。キャパシタ制御装置20bは、電圧センサライン22bを通じて、キャパシタパック12bから、キャパシタパック12bの端子電圧を示す信号を受信し続け、また制御ライン21bを介して、エンジン速度を示す信号を受信し続ける。キャパシタ制御装置20bは、インバータ10bやパワートレイン制御装置などの別の電気的制御装置の一部として形成されてもよいことが理解される。   Capacitor controller 20b may be operatively connected to inverter 10b by control line 21b to control the flow of electricity between inverter 10b and capacitor pack 12b. The capacitor control device 20b continues to receive a signal indicating the terminal voltage of the capacitor pack 12b from the capacitor pack 12b via the voltage sensor line 22b, and continues to receive a signal indicating the engine speed via the control line 21b. It will be appreciated that the capacitor controller 20b may be formed as part of another electrical controller, such as the inverter 10b or a powertrain controller.

いくつかの実施形態において、同様の始動−停止の概念が、ハイブリッド車両、および/または、プラグインハイブリッド車両に適用され得る。本開示を通して、「ハイブリッド」とは、特に記さない限りは、ハイブリッド車両およびプラグインハイブリッド車両の両方に適用される。ハイブリッド車両は、内燃エンジンおよび電気モータの両方によって駆動され得る。本明細書に記載する温度制御システムは、ハイブリッド車両が、従来の車両と同様の特性および快適さを提供するために、熱電装置を用いる一方で、燃料効率を向上させるために、より長いエンジン停止時間を達成する。最大の効率を達成するために、ハイブリッド車両は、始動/停止ストラテジーを用い、これは、通常のアイドリング状態の間、車両の内燃エンジンがエネルギーを節約するためにシャットダウンすることを意味する。この期間の間も、車両の乗員区画内部の熱的快適性を維持することが重要である。寒い天候の気候の間、キャビンの快適性を維持するために、冷媒は、本明細書に記載するようにヒータコアおよび/または熱電装置を通って循環させられ、キャビンに熱を与える。熱い天候の気候では、内燃エンジンを作動させることなく、キャビンを涼しく維持するために、電動コンプレッサを用いて、空調システムの従来のベルト駆動圧縮機を駆動する車両もある。しかしながら、電動コンプレッサは、特定の状況においては不充分で望ましくない場合もある。いくつかの実施形態において、本明細書に記載する温度制御システムは、涼しさを提供しながら、電動コンプレッサを補助するか、または電動コンプレッサに取って代わってもよい。   In some embodiments, similar start-stop concepts can be applied to hybrid vehicles and / or plug-in hybrid vehicles. Throughout this disclosure, “hybrid” applies to both hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles unless otherwise noted. The hybrid vehicle can be driven by both an internal combustion engine and an electric motor. The temperature control system described herein provides a longer engine stop to improve fuel efficiency while the hybrid vehicle uses a thermoelectric device to provide similar characteristics and comfort as a conventional vehicle. Achieve time. In order to achieve maximum efficiency, the hybrid vehicle uses a start / stop strategy, which means that during normal idling conditions, the vehicle's internal combustion engine shuts down to save energy. It is important to maintain thermal comfort within the passenger compartment of the vehicle during this period. In order to maintain cabin comfort during cold weather climates, the refrigerant is circulated through the heater core and / or thermoelectric device as described herein to provide heat to the cabin. In hot weather climates, some vehicles use an electric compressor to drive a conventional belt-driven compressor of an air conditioning system to keep the cabin cool without operating the internal combustion engine. However, electric compressors may be insufficient and undesirable in certain situations. In some embodiments, the temperature control system described herein may assist or replace an electric compressor while providing coolness.

自動のHVAC機構(従来の車両、マイクロハイブリッド車両、および/または、ハイブリッド車両)は、乗員区画用の暖房および冷房システムの、1つまたは2つ以上の部分を補助するか、またはそれに代わるために、1つまたは2つ以上の熱電装置(TED)を含み得る。いくつかの実施形態において、マイクロハイブリッド、および/または、ハイブリッドの車両は、作動流体の循環をもたらすために電気ポンプ(例えば、送水ポンプ)を備えていてもよく、これは従来のベルト駆動ポンプに代わるか、またはエンジンがオフの間、従来のベルト駆動ポンプの代わりとなる。熱電装置に電気エネルギーを供給することにより、熱エネルギーは、1つまたは2つ以上の流体回路および/または熱交換器を介して、乗客用空気流へ、または乗客用空気流から伝達され得る。独立型の加熱器として、熱電装置は、区画およびエンジンが所望の温度に到達した後もエネルギーが供給されたままであり得る。このような構成を用いるシステムにおいて、熱電装置に印加されるエネルギーは、一度車両エンジンが乗員区画を暖房するのに充分な温度に到達すると、無駄になるおそれがある。というのも、エンジンからの廃熱は、乗員区画を暖房するのに充分である場合があるからである。しかしながら、熱電装置を暖房および冷房システムに追加することは、通常、HVACシステムのデザインに大きな影響を及ぼし、デザインは2つまたは3つ以上の熱交換器を含むことになる。それゆえ、追加の熱交換器や、通常のHVACシステムのデザインでは用いられていない多くの他の構成要素を要することなく、乗員区画を迅速かつ効率的に暖房および/または冷房可能な、改良した温度制御システムに対する需要がある。システムは、TEDが他のサブシステムによりもたらされる加熱力または冷却力を選択的に促進し、HVACシステムが、デミストが望まれる場合に空気を除湿する目的でエバポレータコアに依存することを可能にする場合に有利となる。   Automatic HVAC mechanisms (conventional vehicles, micro-hybrid vehicles, and / or hybrid vehicles) to assist or replace one or more parts of a passenger compartment heating and cooling system One or more thermoelectric devices (TED) may be included. In some embodiments, the micro-hybrid and / or hybrid vehicle may be equipped with an electric pump (eg, a water pump) to provide circulation of the working fluid, which is a traditional belt-driven pump. Or replaces a conventional belt driven pump while the engine is off. By supplying electrical energy to the thermoelectric device, the thermal energy may be transferred to or from the passenger airflow via one or more fluid circuits and / or heat exchangers. As a stand-alone heater, the thermoelectric device may remain energized after the compartment and engine reach the desired temperature. In a system using such a configuration, the energy applied to the thermoelectric device may be wasted once the vehicle engine reaches a temperature sufficient to heat the passenger compartment. This is because the waste heat from the engine may be sufficient to heat the passenger compartment. However, adding a thermoelectric device to a heating and cooling system typically has a significant impact on the design of an HVAC system, and the design will include two or more heat exchangers. Therefore, an improved passenger compartment can be quickly and efficiently heated and / or cooled without the need for additional heat exchangers or many other components not used in normal HVAC system designs. There is a demand for temperature control systems. The system selectively facilitates the heating or cooling power provided by other subsystems, allowing the HVAC system to rely on the evaporator core for the purpose of dehumidifying air when demisting is desired. This is advantageous in some cases.

いくつかの実施形態は、1つまたは2つ以上の熱電装置が、単一の装置においてデュアルモードの機能性またはマルチモードの機能性を提供することを可能にする、最適なサブシステムの配置をもたらすシステム構造を含んでいる。特定の実施形態によって実施されるモードには、加熱モード、冷却モード、デミストモード、起動加熱モード、定常加熱モード、起動デミストモード、定常デミストモード、停止冷間加熱モード、停止冷却加熱モード、停止温間加熱モード、他の有用なモード、またはモードの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態は、エバポレータコアおよびヒータコアと直列のTEDの配置に関連した問題を克服するために、最適化されたTE HVACシステムを提供するシステム構造を有する。いくつかの実施形態において、快適空気流中のサブシステムの位置を最適にするために、第1および第2流体導管は、1つまたは2つ以上のブレンドドアと共に利用される。   Some embodiments provide an optimal subsystem arrangement that allows one or more thermoelectric devices to provide dual-mode functionality or multi-mode functionality in a single device. Includes the resulting system structure. Modes implemented by certain embodiments include heating mode, cooling mode, demist mode, startup heating mode, steady heating mode, startup demist mode, steady demist mode, stop cold heating mode, stop cooling heating mode , Stop warm heating mode, other useful modes, or combinations of modes. Some embodiments have a system structure that provides an optimized TE HVAC system to overcome the problems associated with the placement of a TED in series with an evaporator core and a heater core. In some embodiments, the first and second fluid conduits are utilized with one or more blend doors to optimize the position of the subsystem in the comfort airflow.

いくつかの実施形態において、TEDは、乗員区画の暖房および冷房を補うように構成され得る。例示的な構成において、エンジンおよび熱電装置は、乗客用空気中に接続する1つまたは2つ以上の熱交換器に熱を伝達し得る。しかしながら、暖房および冷房システムに熱電装置を加えることは、通常、HVACシステムのデザインに大きな影響を及ぼし、デザインは、2つまたは3つ以上の熱交換器を含むことになる。それゆえ、付加的な熱交換器や、通常のHVACシステムのデザインでは用いられていない多くの他の構成要素を要することなく、乗員区画を迅速かつ効率的に暖房および/または冷房可能な、改良した温度制御システムに対する需要がある。システムは、乗客用空気流に接続される共通の熱交換器を通して、エンジンおよび/または熱電装置から選択的に熱を供給可能な一方で、熱電装置から冷却をもたらすことも可能である場合に有利である。   In some embodiments, the TED may be configured to supplement heating and cooling of the passenger compartment. In an exemplary configuration, the engine and thermoelectric device may transfer heat to one or more heat exchangers that connect into passenger air. However, adding thermoelectric devices to the heating and cooling system typically has a significant impact on the design of the HVAC system, and the design will include two or more heat exchangers. Therefore, an improvement that can quickly and efficiently heat and / or cool a passenger compartment without the need for additional heat exchangers or many other components not used in the design of a normal HVAC system There is a need for an improved temperature control system. The system is advantageous when it can selectively supply heat from the engine and / or thermoelectric device through a common heat exchanger connected to the passenger airflow, while also providing cooling from the thermoelectric device. It is.

TEDを備えるHVACシステムは、デミスト機能を提供でき、曇りを取り除くため、および/または、フロントガラス上の復水の形成を防ぐために、加熱モード中に湿気が空気から取り除かれる。いくつかのシステムでは、最初に空気をエバポレータを通して、空気温度を露点を下回るように低下させ、それにより水分を凝縮および除去することによって、デミスト機能が達成される。エバポレータは、例えば、2段階の蒸気圧縮サイクルによって冷却され得る。エバポレータを通過した後、空気は加熱器(すなわち、TED)に通され、乗客の快適さのための適切な温度を達成する。   The HVAC system with TED can provide a demisting function and moisture is removed from the air during the heating mode to remove fog and / or to prevent the formation of condensate on the windshield. In some systems, the demist function is achieved by first reducing the air temperature below the dew point through the evaporator, thereby condensing and removing moisture. The evaporator can be cooled, for example, by a two-stage vapor compression cycle. After passing through the evaporator, the air is passed through a heater (ie, TED) to achieve the proper temperature for passenger comfort.

次に図2を参照すると、ヒータコア130、エバポレータ120、および熱電装置(TED)140を含むHVACシステム100の例示的な実施形態が図示されている。HVACシステム100の構成要素の少なくともいくつかは、例えば、流体を導く管などの熱エネルギー搬送手段を介して流体連通し得る。バルブ150、160および170などの制御機器は、配管を通る熱エネルギーの伝達を制御するために用いられ得る。制御装置は、システム100の様々な構成要素およびそれらの相対的な流体連通を制御するように構成され得る。図示される実施形態において、バルブ160が開放されると、ヒータコア130およびTED140を接続する熱回路ができる。空気操作ユニット(例えば、ファン)は、空気流110を運ぶように構成され、空気流は、エバポレータ120、ヒータコア130、およびTED140と熱連通する。TED140は、1つまたは2つ以上のTE素子に電気エネルギーが印加されると、特定の方向に熱エネルギーを伝達する、1つまたは2つ以上の熱電素子を含み得る。電気エネルギーが第1の極性を用いて印加される場合、TED140は、第1の方向に熱エネルギーを伝達する。また、第1の極性とは反対の第2の極性の電気エネルギーが印加される場合、TED140は、第1の方向とは反対の第2の方向に熱エネルギーを伝達する。   Referring now to FIG. 2, an exemplary embodiment of the HVAC system 100 that includes a heater core 130, an evaporator 120, and a thermoelectric device (TED) 140 is illustrated. At least some of the components of the HVAC system 100 may be in fluid communication via thermal energy transfer means such as, for example, a tube that directs the fluid. Control devices such as valves 150, 160 and 170 can be used to control the transfer of thermal energy through the piping. The controller can be configured to control various components of the system 100 and their relative fluid communication. In the illustrated embodiment, when the valve 160 is opened, a thermal circuit connecting the heater core 130 and the TED 140 is created. The air handling unit (eg, a fan) is configured to carry an air flow 110 that is in thermal communication with the evaporator 120, the heater core 130, and the TED 140. The TED 140 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a particular direction when electrical energy is applied to one or more TE elements. When electrical energy is applied using the first polarity, the TED 140 transfers thermal energy in the first direction. In addition, when electric energy having a second polarity opposite to the first polarity is applied, the TED 140 transfers thermal energy in a second direction opposite to the first direction.

いくつかの実施形態においては、蓄熱装置123がHVACシステムに連結される。図2に示すように、蓄熱装置123は、エバポレータ120に連結されてもよいし、エバポレータ120の一部であってもよい。蓄熱装置123を備えるエバポレータ120は、「重量(heavy-weight)」エバポレータと考えられ得る。蓄熱装置123を備えないエバポレータ120は、「軽量(light-weight)」エバポレータと考えられ得る。軽量エバポレータを用いる場合、蓄熱装置123は、エバポレータ120、ヒータコア130、および/または、TED140の、上流または下流など、HVACシステム100に沿うあらゆる場所に配置され得る。HVACシステム100は、HVACシステム100に向けられる電気エネルギーを熱出力へと変換し、この熱出力を蓄熱装置123で保存し得る。1つまたは2つ以上の熱電装置が、電気出力を熱出力へと変換するために利用され得るが、任意の適切な、電気出力から熱出力への変換装置が用いられ得る。熱出力を保存するために、蓄熱装置123は、ワックス(高温の相変化物質)と水(低温の相変化物質)などの、高温および低温両方の相変化物質を含み得る。HVACシステム100は、オルタネータ、回生ブレーキシステム発電機、および/または、廃熱回収システムなどの、システムからの利用可能な電気エネルギーを用いるために、蓄熱装置123を利用でき、これは、2005年7月19日に出願された米国特許出願第11/184,742号明細書にさらに記載されており、その内容全体は、参照によりこれより本明細書に組み込まれ、本明細書の一部と考慮されるべきである。いくつかの実施形態において、圧縮機ベースの冷却システムは、エンジン13が作動し、圧縮機ベースの冷却システムに電力を供給している間、蓄熱装置123に熱エネルギーを保存するために用いられ得る。エンジン13が、本明細書に記載するように停止されると、蓄熱装置123の熱エネルギーは、エンジンの始動、および/または、TED140の動作を要することなく、より長い期間の間冷却をもたらすために利用され得る。蓄熱装置123は、本明細書に記載するように、冷却をもたらす間エンジンの始動を要することなくより長い期間提供するために、TED140と用いられ得る。例えば、エンジンが停止されると、蓄熱装置123は最初に空気流を冷却し得る。蓄熱装置123に保存される熱エネルギーが空気流によって吸収されると、空気流の冷却を継続するために、TED140が関与し得る。いくつかの実施形態において、同様の概念は、加熱モードの間蓄熱装置123を利用して、より長いエンジン停止時間をもたらすために適用され得る。例えば、エンジンが停止されると、蓄熱装置123は最初に空気流を冷却し得る。蓄熱装置123に保存される熱エネルギーが空気流に伝達されると、空気流の加熱を継続するために、TED140が関与し得る。   In some embodiments, the heat storage device 123 is coupled to the HVAC system. As shown in FIG. 2, the heat storage device 123 may be connected to the evaporator 120 or may be a part of the evaporator 120. The evaporator 120 with the heat storage device 123 may be considered a “heavy-weight” evaporator. The evaporator 120 without the heat storage device 123 may be considered a “light-weight” evaporator. When using a lightweight evaporator, the heat storage device 123 may be located anywhere along the HVAC system 100, such as upstream or downstream of the evaporator 120, the heater core 130, and / or the TED 140. The HVAC system 100 may convert electrical energy directed to the HVAC system 100 into heat output, and the heat output may be stored in the heat storage device 123. One or more thermoelectric devices may be utilized to convert electrical output to thermal output, but any suitable electrical output to thermal output conversion device may be used. In order to conserve heat output, the thermal storage device 123 can include both high and low temperature phase change materials, such as wax (high temperature phase change material) and water (low temperature phase change material). The HVAC system 100 can utilize a heat storage device 123 to use available electrical energy from the system, such as an alternator, regenerative brake system generator, and / or waste heat recovery system, which is Is further described in US patent application Ser. No. 11 / 184,742, filed on Jan. 19, the entire contents of which are hereby incorporated herein by reference and considered a part of this specification. It should be. In some embodiments, the compressor-based cooling system may be used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the engine 13 is running and supplying power to the compressor-based cooling system. . When the engine 13 is shut down as described herein, the thermal energy of the heat storage device 123 provides cooling for a longer period of time without requiring engine startup and / or operation of the TED 140. Can be used. The thermal storage device 123 may be used with the TED 140 to provide a longer period of time without requiring an engine start while providing cooling, as described herein. For example, when the engine is stopped, the heat storage device 123 may initially cool the air flow. When the thermal energy stored in the heat storage device 123 is absorbed by the air stream, the TED 140 may be involved to continue cooling the air stream. In some embodiments, a similar concept may be applied to utilize the heat storage device 123 during the heating mode to provide longer engine stop time. For example, when the engine is stopped, the heat storage device 123 may initially cool the air flow. When the thermal energy stored in the heat storage device 123 is transferred to the air stream, the TED 140 may be involved to continue heating the air stream.

加熱モードと呼ばれ得る、第1モードにおいて、バルブ150は、ヒータコア130を、車両エンジン、分離した燃料燃焼エンジン、電気発熱体、または他のあらゆる熱源などの熱エネルギー源(図示せず)と熱連通させるために開放している。エバポレータ120は、空気流とエバポレータ120との間で移動される熱エネルギーを最小限にするために、熱エネルギーシンクと流体連通しない。ヒータコア130からの熱エネルギーは、空気流110に伝達される。空気流に補助的な加熱を与えるために、バルブ160は開放していてもよく、これはTED140とヒータコア130との間の熱回路を開放し、この場合TED140は、熱エネルギー源と熱連通している。電気エネルギーは、熱エネルギーを空気流110へ伝達させる極性で、TED140に印加される。   In a first mode, which may be referred to as a heating mode, the valve 150 causes the heater core 130 to heat with a thermal energy source (not shown) such as a vehicle engine, a separate fuel combustion engine, an electrical heating element, or any other heat source. Open for communication. The evaporator 120 is not in fluid communication with a thermal energy sink to minimize the thermal energy transferred between the air flow and the evaporator 120. Thermal energy from the heater core 130 is transferred to the air flow 110. In order to provide supplemental heating to the air flow, the valve 160 may be open, which opens the thermal circuit between the TED 140 and the heater core 130, where the TED 140 is in thermal communication with a thermal energy source. ing. Electrical energy is applied to the TED 140 with a polarity that causes thermal energy to be transferred to the air stream 110.

冷却モードと呼ばれ得る、第2モードにおいて、バルブ150およびバルブ160は閉鎖され、バルブ170が開放している。したがって、ヒータコア130と熱エネルギー源との間の流体の流れは、ヒータコア130から空気流110へ伝達される熱エネルギーを最小限にするために、停止される。エバポレータ120は、冷媒などの流体を、エバポレータ120を通して流す、圧縮機ベースの冷却システムなどの、熱エネルギーシンク(図示せず)と流体連通している。エバポレータ120は、空気流110から離れるように熱エネルギーを移動させる。TED140はここで、バルブ170を介して、補助的なラジエーターや冷却システムなどの熱エネルギーシンクと流体連通し、空気流110から離れるように付加的な熱エネルギーを移動させるために用いられ得る。TEDの極性は、第1モードで用いられた極性と反対である。   In a second mode, which may be referred to as a cooling mode, valve 150 and valve 160 are closed and valve 170 is open. Accordingly, the fluid flow between the heater core 130 and the thermal energy source is stopped to minimize the thermal energy transferred from the heater core 130 to the air flow 110. The evaporator 120 is in fluid communication with a thermal energy sink (not shown), such as a compressor-based cooling system, that allows a fluid, such as a refrigerant, to flow through the evaporator 120. The evaporator 120 moves thermal energy away from the air flow 110. The TED 140 can now be used to transfer additional thermal energy away from the air stream 110 in fluid communication with a thermal energy sink, such as an auxiliary radiator or cooling system, via the valve 170. The polarity of TED is opposite to that used in the first mode.

デミストモードと呼ばれ得る、第3モードにおいて、バルブ150は開放し、バルブ170は閉鎖される。ヒータコア130は、熱エネルギー源と熱連通する。エバポレータ120は、熱ヒートシンクと熱連通する。空気流110に補助的な加熱を与えるために、バルブ160が開放されてもよいので、TED140は熱エネルギー源と熱連通し、この場合、TED140は、熱エネルギー源から空気流110へと熱エネルギーを伝達する。第3モードは、最初に、エバポレータ120によって、空気が凝縮され水分が除去されて、空気流110は露点を下回って冷却される、曇り取り(demister)として機能する。次に、空気流110は、乗客の快適性のための適切な温度を達成するために、ヒータコア130により加熱され、必要であればTED140により加熱される。   In a third mode, which may be referred to as the demist mode, valve 150 is open and valve 170 is closed. The heater core 130 is in thermal communication with a thermal energy source. The evaporator 120 is in thermal communication with the thermal heat sink. Since the valve 160 may be opened to provide supplemental heating to the air stream 110, the TED 140 is in thermal communication with a thermal energy source, where the TED 140 is thermal energy from the thermal energy source to the air stream 110. To communicate. The third mode initially functions as a demister, where the evaporator 120 condenses air and removes moisture, and the air stream 110 cools below the dew point. The airflow 110 is then heated by the heater core 130 and, if necessary, by the TED 140 to achieve an appropriate temperature for passenger comfort.

図3は、空気流18が乗員区画(図示せず)に入る前に通る、HVACシステム2の例示的な実施形態を示す。HVACシステム2は、冷却装置12、ヒータコア14、および熱電装置(TED)16を含んでいる。HVACシステム2の構成要素の少なくともいくつかは、例えば流体導管などの熱エネルギー搬送手段を介して、互いに流体連通し得る。制御装置は、HVACシステム2の様々な構成要素、およびそれらの相対的な流体連通を制御するように構成され得る。ヒータコア14は、一般に、車両エンジン、分離した燃料燃焼エンジン、電気発熱体、または他のあらゆる熱源などの熱エネルギー源と熱連通するように構成される。熱源からの熱エネルギーは、管を通る冷媒を介して、ヒータコア14へと伝達され得る。   FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the HVAC system 2 through which the air flow 18 passes before entering the passenger compartment (not shown). The HVAC system 2 includes a cooling device 12, a heater core 14, and a thermoelectric device (TED) 16. At least some of the components of the HVAC system 2 may be in fluid communication with each other via a thermal energy transfer means such as a fluid conduit. The controller can be configured to control the various components of the HVAC system 2 and their relative fluid communication. The heater core 14 is generally configured to be in thermal communication with a thermal energy source such as a vehicle engine, a separate fuel combustion engine, an electrical heating element, or any other heat source. Thermal energy from the heat source can be transferred to the heater core 14 via a refrigerant passing through the tube.

エバポレータや熱電装置などの冷却装置12は、圧縮機ベースの冷却システム、コンデンサ、または他のあらゆる冷却システムなどの熱ヒートシンクと熱連通する。TED16は、電気エネルギーが印加されると熱エネルギーを特定の方向へ伝達する、1つまたは2つ以上の熱電素子を含み得る。電気エネルギーが第1の極性を用いて印加される場合、TED16は、第1の方向に熱エネルギーを伝達する。また、第1の極性と反対の第2の極性の電気エネルギーが印加される場合、TED16は、第1の方向と反対の第2の方向に熱エネルギーを伝達する。TED16は、車両エンジン、分離した燃料燃焼エンジン、電気発熱体、または他のあらゆる熱源などの熱エネルギー源と熱連通および流体連通が可能ように構成される。また、TED16は、低温コアまたはラジエーター、圧縮機ベースの冷却システム、または他のあらゆる冷却システムなどの熱エネルギーシンクと熱連通および流体連通が可能なように構成される。TED16は、加熱、冷却、またはデミストなどの、HVACシステム2のモードによって、空気流18の加熱または冷却のいずれかを行うように構成される。   A cooling device 12, such as an evaporator or thermoelectric device, is in thermal communication with a thermal heat sink such as a compressor-based cooling system, a condenser, or any other cooling system. The TED 16 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a particular direction when electrical energy is applied. When electrical energy is applied using the first polarity, the TED 16 transfers thermal energy in the first direction. In addition, when electrical energy having a second polarity opposite to the first polarity is applied, the TED 16 transfers thermal energy in a second direction opposite to the first direction. The TED 16 is configured to be in thermal and fluid communication with a thermal energy source, such as a vehicle engine, a separate fuel combustion engine, an electrical heating element, or any other heat source. The TED 16 is also configured to be in thermal and fluid communication with a thermal energy sink such as a cold core or radiator, a compressor-based cooling system, or any other cooling system. The TED 16 is configured to either heat or cool the air stream 18 depending on the mode of the HVAC system 2, such as heating, cooling, or demist.

HVACシステム2の空気流18は、1つまたは2つ以上のチャネルまたは導管を通って流れ得る。いくつかの実施形態において、第1チャネル4および第2チャネル6は、仕切り20によって分離されている。特定の実施形態において、第1および第2チャネル4、6は、図3に示すように、およそ同じ大きさ(例えば、およそ同じ高さ、長さ、幅、および/または、断面積)のものである。しかしながら、別の態様において、第1および第2チャネル4、6は、大きさが異なっていてもよい。例えば、第1および第2チャネル4、6の幅、高さ、長さ、および/または断面積は、異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、第1チャネル4は第2チャネル6よりも大きい。別の実施形態において、第1チャネルは第2チャネルよりも小さい。さらなる実施形態においては、任意の数のチャネルまたは導管を作り出すために、付加的な仕切りが用いられ得る。仕切りは、任意の適切な材料、形状、または構成のものであってもよい。仕切りは、導管またはチャネルを部分的または完全に分離するために機能でき、開口部、隙間、バルブ、ブレンドドア、他の適切な構成、またはチャネル間の流体連通を可能にする構成の組み合わせを有し得る。仕切りの少なくとも一部は、第1チャネル4を第2チャネル6から熱的に絶縁し得る。   The air flow 18 of the HVAC system 2 may flow through one or more channels or conduits. In some embodiments, the first channel 4 and the second channel 6 are separated by a divider 20. In certain embodiments, the first and second channels 4, 6 are of approximately the same size (eg, approximately the same height, length, width, and / or cross-sectional area) as shown in FIG. It is. However, in another aspect, the first and second channels 4, 6 may have different sizes. For example, the width, height, length, and / or cross-sectional area of the first and second channels 4, 6 may be different. In some embodiments, the first channel 4 is larger than the second channel 6. In another embodiment, the first channel is smaller than the second channel. In further embodiments, additional dividers can be used to create any number of channels or conduits. The divider may be of any suitable material, shape, or configuration. Partitions can function to partially or completely separate conduits or channels and have openings, gaps, valves, blend doors, other suitable configurations, or combinations of configurations that allow fluid communication between channels. Can do. At least a portion of the partition may thermally insulate the first channel 4 from the second channel 6.

特定の実施形態において、HVACシステム2は、第1および第2チャネル4、6を通過する空気流を制御するために動作可能となるように構成される第1可動素子を備える。例えば、入口ブレンドドアとも呼ばれ得る、第1ブレンドドア8は、第1および第2チャネル4、6の上流(例えば、第1および第2チャネル4、6の入口の近く)に位置付け可能であって、第1および第2チャネル4、6を通過する空気流を制御するために動作可能である。第1ブレンドドア8は、第1および第2チャネル4、6の一方または両方を通る空気流を、選択的に、変更、許可、妨害、または阻止し得る。特定の構成において、第1ブレンドドア8は、チャネルの一方を通る空気流を阻止する一方で、他方のチャネルを通る空気流の全てを導き得る。また、第1ブレンドドア8は、両方のチャネルを通る空気流を、変動する量および比率とすることができる。いくつかの実施形態において、第1ブレンドドア8は仕切り20に連結され、仕切り20に対して回転する。別の第1可動素子も、本明細書に開示する特定の実施形態と適合する。   In certain embodiments, the HVAC system 2 comprises a first movable element configured to be operable to control air flow through the first and second channels 4, 6. For example, the first blend door 8, which may also be referred to as an inlet blend door, can be positioned upstream of the first and second channels 4, 6 (eg, near the inlets of the first and second channels 4, 6). And is operable to control the air flow through the first and second channels 4, 6. The first blend door 8 may selectively alter, allow, block or block air flow through one or both of the first and second channels 4, 6. In a particular configuration, the first blend door 8 may direct all of the air flow through the other channel while blocking air flow through one of the channels. Also, the first blend door 8 can vary the amount and ratio of air flow through both channels. In some embodiments, the first blend door 8 is coupled to the partition 20 and rotates relative to the partition 20. Another first movable element is also compatible with certain embodiments disclosed herein.

第2可動素子(例えば、第2ブレンドドア10)は、冷却装置12の下流、およびヒータコア14およびTED16の上流に配置され得る。第2可動素子は、第1チャネル4の空気を、第2チャネル6へと選択的に転換することによって、第1および第2チャネル4、6を通過する空気流を制御するように動作可能である。いくつかの実施形態において、第2ブレンドドア10は仕切り20に連結され、流体(例えば、空気)が第1および第2チャネル4、6の間を流れることが可能な開放位置と、第1および第2チャネル4、6の間の流れが実質的に妨害または阻止される閉鎖位置との間で、仕切り20に対して回転する。第1および第2ブレンドドア8、10は、制御装置または分離した制御システムによって制御され得る。いくつかの実施形態において、第1および第2ブレンドドア8、10は、互いから独立して動作し得る。他の第2可動素子も、本明細書に開示する特定の実施形態と適合する。   A second movable element (eg, second blend door 10) may be disposed downstream of the cooling device 12 and upstream of the heater core 14 and the TED 16. The second movable element is operable to control the air flow through the first and second channels 4, 6 by selectively diverting the air in the first channel 4 to the second channel 6. is there. In some embodiments, the second blend door 10 is coupled to the partition 20 and has an open position in which fluid (eg, air) can flow between the first and second channels 4, 6; It rotates relative to the partition 20 between a closed position where the flow between the second channels 4, 6 is substantially impeded or blocked. The first and second blend doors 8, 10 can be controlled by a controller or a separate control system. In some embodiments, the first and second blend doors 8, 10 may operate independently of each other. Other second movable elements are also compatible with the specific embodiments disclosed herein.

図示される実施形態において、冷却装置12は、ヒータコア14および熱電装置16の上流に位置付けられ、これらとは異なる導管またはチャネルに位置付けられている。第1および第2チャネル4、6は、HVACシステム2が選択的に加熱、冷却、および/またはデミストのために用いられる場合に、第1および第2ブレンドドア8、10が第1および第2チャネル4、6の間で選択的に空気流を導くように構成される。   In the illustrated embodiment, the cooling device 12 is located upstream of the heater core 14 and thermoelectric device 16 and is located in a different conduit or channel. The first and second channels 4, 6 are used when the first and second blend doors 8, 10 are first and second when the HVAC system 2 is selectively used for heating, cooling, and / or demisting. An air flow is configured to be selectively guided between the channels 4 and 6.

いくつかの実施形態において、冷却装置12、ヒータコア14、および熱電装置16の1つまたは2つ以上は、空気流と熱連通するように構成される熱交換器と熱連通し得る。   In some embodiments, one or more of the cooling device 12, the heater core 14, and the thermoelectric device 16 may be in thermal communication with a heat exchanger configured to be in thermal communication with an air stream.

図4は、加熱モードとも呼ばれ得る第1モードで構成されるHVACシステム2の例示的な実施形態を示す。このモードにおいて、第1ブレンドドア8は、空気流18が第1チャネル4に入ることを実質的に阻止または遮断し、それにより実質的に全ての空気流18を第2チャネル6内へ押し込むような位置で構成される。いくつかの実施形態において、空気流18の一部は、第1チャネル4を通過し得る。第2ブレンドドア10は、空気流18の相当な部分を、第1および第2チャネル4、6の間を通過させないように構成される。好ましくは、このモードにおいて、空気流18の相当な部分は、冷却装置12を通過しない。このモードにおいて、冷却装置12は、冷媒システムなどの熱エネルギーシンクと熱連通しないように構成されてもよく、これにより、冷媒などのリソースは、他の場所でより効率的に用いられ得る。また、第2チャネル6を通して空気流を導き、冷却装置12をバイパスすることにより、空気流18から冷却装置12内への望ましくない熱エネルギーの伝達を減少する。冷却装置12が熱ヒートシンクとアクティブに熱連通していない場合であっても、冷却装置12は一般に空気流18よりも低い温度を有するので、空気流18の相当な部分が冷却装置12と熱連通すると、冷却装置12は、空気流18の温度を、加熱前に不必要に低下させる。   FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the HVAC system 2 configured in a first mode, which may also be referred to as a heating mode. In this mode, the first blend door 8 substantially prevents or blocks the air flow 18 from entering the first channel 4, thereby pushing substantially all the air flow 18 into the second channel 6. It is composed of various positions. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. The second blend door 10 is configured to prevent a substantial portion of the air flow 18 from passing between the first and second channels 4, 6. Preferably, in this mode, a substantial portion of the air flow 18 does not pass through the cooling device 12. In this mode, the cooling device 12 may be configured not to be in thermal communication with a thermal energy sink, such as a refrigerant system, so that resources such as refrigerant can be used more efficiently elsewhere. Also, directing air flow through the second channel 6 and bypassing the cooling device 12 reduces the transfer of undesirable thermal energy from the air flow 18 into the cooling device 12. Even when the cooling device 12 is not actively in thermal communication with the thermal heat sink, the cooling device 12 generally has a lower temperature than the air stream 18, so that a substantial portion of the air stream 18 is in thermal communication with the cooling device 12. The cooling device 12 then unnecessarily reduces the temperature of the air stream 18 before heating.

第1モードにおいて、第2チャネル6と流体連通するヒータコア14は、車両エンジンなどの熱的な熱源と熱連通する。熱源からヒータコア14へ伝達される熱エネルギーは、空気流18へ伝達される。暖まったヒータコア14が、乗員区画を加熱するのに充分な熱エネルギーを空気流18へ供給する場合もあるが、補助的または代替的な熱エネルギー源として、熱電装置(TED)16が用いられ得る。ゆえに、TED16は、ヒータコア14が空気流18へ熱エネルギーを移動させる間、補助的な熱エネルギーを加え得る。TED16は、ヒータコア14と同じ熱エネルギー源と熱連通するか、または別の熱エネルギー源と熱連通するように構成され得る。空気流18に熱エネルギーを伝達する極性を用いて、電気エネルギーがTED16に供給される。補助的な加熱を最適化するために、TED16がヒータコア14の下流に位置付けられることが好ましく、これはTED16の第1熱伝達面(または主面、図示せず)と、TED16の第2熱伝達面(または廃棄面、図示せず)との間の温度差を減少し得るので、性能係数(coefficient of performance)が向上する。エンジンおよび冷媒ループが第1モードにおいて相対的に低温である場合、TED16をヒータコア14の下流に配置することによっても、TED16から空気流18に伝達される熱エネルギーが、相対的に低温のヒータコア14によって吸収されることを阻止または抑制し得るので、第1モード(または他の加熱モード)において空気流18から冷媒ループ内への熱エネルギーの伝達を抑制する。TED16は、一般には補助的な加熱に用いられるが、例えば、エンジンが暖機運転中である場合など、熱的な熱源がヒータコア14に充分な熱を供給していない場合には、主要な熱源として用いられてもよい。また、ヒータコア14が空気流18に充分な熱エネルギーを供給している場合には、TED16は関与していなくてもよい。結果として生じる空気流18は、したがって、所望の温度まで加熱され、乗員区画へと導かれる。   In the first mode, the heater core 14 that is in fluid communication with the second channel 6 is in thermal communication with a thermal heat source such as a vehicle engine. Thermal energy transferred from the heat source to the heater core 14 is transferred to the air stream 18. Although the heated heater core 14 may provide sufficient heat energy to the airflow 18 to heat the passenger compartment, a thermoelectric device (TED) 16 may be used as an auxiliary or alternative heat energy source. . Thus, the TED 16 may apply supplemental thermal energy while the heater core 14 transfers thermal energy to the air stream 18. The TED 16 may be configured to be in thermal communication with the same thermal energy source as the heater core 14 or in thermal communication with another thermal energy source. Electrical energy is supplied to the TED 16 using a polarity that transfers thermal energy to the air stream 18. In order to optimize the auxiliary heating, the TED 16 is preferably positioned downstream of the heater core 14, which is a first heat transfer surface (or main surface, not shown) of the TED 16 and a second heat transfer of the TED 16. Since the temperature difference between the surface (or waste surface, not shown) can be reduced, the coefficient of performance is improved. When the engine and the refrigerant loop are relatively cool in the first mode, the thermal energy transferred from the TED 16 to the air flow 18 is also relatively low in the heater core 14 by arranging the TED 16 downstream of the heater core 14. Therefore, in the first mode (or other heating mode), the transfer of thermal energy from the air flow 18 into the refrigerant loop is suppressed. The TED 16 is generally used for auxiliary heating. However, when the thermal heat source does not supply sufficient heat to the heater core 14, for example, when the engine is warming up, the main heat source is used. May be used as Also, if the heater core 14 supplies sufficient thermal energy to the air flow 18, the TED 16 may not be involved. The resulting air stream 18 is thus heated to the desired temperature and directed to the passenger compartment.

いくつかの実施形態において、入口ブレンドドアとも呼ばれ得る第1ブレンドドア8は、空気流18の少なくとも一部を、第2チャネル6を通して導くように構成され得るので、空気流18の一部は、乗員区画に入る前に加熱される。乗員区画をより遅い速度で加熱するために、入口ブレンドドア8は、より少ない空気流を、第2チャネルを通過させるように、および/または、より多い空気流を、空気流が加熱されない第1チャネル4を通過させるように、選択的に調整され得る。加熱速度を上げるためには、ブレンドドアは、より多くの空気流を、第2チャネル6を通して導き、より少ない空気流を第1チャネル4内へ入れるように、選択的に調整され得る。   In some embodiments, the first blend door 8, which may also be referred to as an inlet blend door, may be configured to direct at least a portion of the air flow 18 through the second channel 6, so that a portion of the air flow 18 is Heated before entering the passenger compartment. In order to heat the passenger compartment at a slower rate, the inlet blend door 8 allows the less air flow to pass through the second channel and / or the more air flow, the first air flow is not heated. It can be selectively adjusted to pass through channel 4. To increase the heating rate, the blend door can be selectively adjusted to direct more air flow through the second channel 6 and less air flow into the first channel 4.

図5は、冷却モードとも呼ばれ得る、第2モードで構成されたHVACシステム2の例示的な実施形態を示す。このモードにおいて、第1ブレンドドア8は、空気流18の少なくとも一部(例えば、空気流18の全て、実質的に全て、または相当な部分)を、冷却装置12が動作可能に接続される第1チャネル4を通して導くように構成されるので、空気流18の一部は、乗員区画に入る前に冷却される。第2ブレンドドア10は、空気流18の相当な部分を、第1および第2チャネル4、6の間で通さないように構成される。第1および第2チャネルを通る空気流18の量は、第1ブレンドドア8の位置を選択的に変更することによって調整され得る。   FIG. 5 shows an exemplary embodiment of the HVAC system 2 configured in a second mode, which may also be referred to as a cooling mode. In this mode, the first blend door 8 connects at least a portion of the air flow 18 (eg, all, substantially all, or a substantial portion of the air flow 18) to which the cooling device 12 is operably connected. Because it is configured to direct through one channel 4, a portion of the air flow 18 is cooled before entering the passenger compartment. The second blend door 10 is configured to prevent a substantial portion of the air flow 18 from passing between the first and second channels 4, 6. The amount of air flow 18 through the first and second channels can be adjusted by selectively changing the position of the first blend door 8.

第2モードにおいて、エバポレータなどの冷却装置12は、例えば補助的なラジエーターなどの熱ヒートシンク(図示せず)に熱的に接続される。このモードにおいて、HVACシステム2は、空気流18から冷却装置12へ熱を伝達することによって、空気流18を冷却する。いくつかの実施形態において、熱電装置(TED)16は、第2チャネル6の空気流18に補助的な冷却を与えるために用いられ得る。TED16は、低温コアや補助的なラジエーターなどの、熱エネルギーシンク(図示せず)と熱連通するように構成され得る。電気エネルギーは、TED16に、空気流から熱エネルギーを吸収させ、次に熱エネルギーを熱ヒートシンクへと伝達する極性を用いて、TED16に供給される。ゆえに、TED16は、冷却装置12が空気流18を冷却する間、空気流18から熱ヒートシンクへの熱エネルギーの補助的な移動をもたらし得る。第2モードにおいて、ヒータコア14は作動しておらず、例えば、ヒータコア14は、熱ヒートシンク(例えば、パワートレイン冷媒)と、アクティブには実質的に熱連通していない。特定の実施形態において、ヒータコア14の作動は、バルブまたは他の制御システム(図示せず)を用いて制御でき、ヒータコア14は、熱的な熱源から動作可能に連結を解かれ得る。   In the second mode, the cooling device 12 such as an evaporator is thermally connected to a thermal heat sink (not shown) such as an auxiliary radiator. In this mode, the HVAC system 2 cools the air stream 18 by transferring heat from the air stream 18 to the cooling device 12. In some embodiments, a thermoelectric device (TED) 16 may be used to provide supplemental cooling to the air flow 18 of the second channel 6. The TED 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal energy sink (not shown), such as a low temperature core or an auxiliary radiator. Electrical energy is supplied to the TED 16 using a polarity that causes the TED 16 to absorb thermal energy from the air stream and then transfers the thermal energy to the thermal heat sink. Thus, the TED 16 may provide an auxiliary transfer of thermal energy from the air stream 18 to the heat sink while the cooling device 12 cools the air stream 18. In the second mode, the heater core 14 is not operating, for example, the heater core 14 is not substantially in thermal communication with a thermal heat sink (eg, a powertrain refrigerant). In certain embodiments, the operation of the heater core 14 can be controlled using valves or other control systems (not shown), and the heater core 14 can be operatively disconnected from a thermal heat source.

より遅い速度で乗員区画を冷却するために、第1ブレンドドア8は、より少ない空気流18を、第1チャネル4を通過させるように、および/または、より多い空気流18を、第2チャネル6を通過させるように、選択的に調整され得る。冷却速度を上げるためには、第1ブレンドドア8は、より多くの空気流18が第1チャネル4を通して導かれ、より少ない空気流が第2チャネル6内へ入れられるように、選択的に調整され得る。いくつかの実施形態において、第1ブレンドドア8は、空気流18が第2チャネル6に入ることを実質的に阻止または遮断するように配置され得るので、空気流18の少なくとも実質的な部分または実質的に全てを、第1チャネル4内に押し込む。このような実施形態の特定のものにおいて、TED16は空気流18から動作可能に連結を解かれ、そうでない場合にTED16が用いる電気エネルギーは、別の場所に導かれ得る。   In order to cool the passenger compartment at a slower speed, the first blend door 8 allows less air flow 18 to pass through the first channel 4 and / or more air flow 18 to the second channel. 6 can be selectively adjusted to pass. In order to increase the cooling rate, the first blend door 8 is selectively adjusted so that more air flow 18 is directed through the first channel 4 and less air flow into the second channel 6. Can be done. In some embodiments, the first blend door 8 may be arranged to substantially prevent or block the air flow 18 from entering the second channel 6, so that at least a substantial portion of the air flow 18 or Substantially everything is pushed into the first channel 4. In certain of such embodiments, the TED 16 is operably decoupled from the air stream 18, otherwise the electrical energy used by the TED 16 can be directed to another location.

図6は、デミストモードとも呼ばれ得る、第3モードで構成されたHVACシステム2の例示的な実施形態を示す。このモードにおいて、第1ブレンドドア8は、空気流18の少なくとも一部(例えば、全て、実質的に全て、または相当な部分)を、冷却装置12を備える第1チャネル4を通して導き得るように構成されるので、空気流18は、空気流18から湿度を取り除くために冷却される。このモードにおいて、第2ブレンドドア10は、空気流18が第1チャネル4を通り続けることを実質的に阻止または遮断し、それにより、空気流18が冷却装置12を通過すると、空気流18の少なくとも一部を第1チャネル4から第2チャネル6内へと転換するような位置で構成される。   FIG. 6 illustrates an exemplary embodiment of the HVAC system 2 configured in a third mode, which may also be referred to as a demist mode. In this mode, the first blend door 8 is configured such that at least a portion (eg, all, substantially all, or a substantial portion) of the air flow 18 can be directed through the first channel 4 with the cooling device 12. As such, the air stream 18 is cooled to remove humidity from the air stream 18. In this mode, the second blend door 10 substantially prevents or blocks the air flow 18 from continuing through the first channel 4, so that when the air flow 18 passes through the cooling device 12, At least a part is configured to be converted from the first channel 4 into the second channel 6.

第3モードにおいて、エバポレータなどの冷却装置12は、第1チャネル4と流体連通可能であり、例えば補助的なラジエーター(図示せず)などの、熱ヒートシンクと熱連通可能である。このモードにおいて、HVACシステム2は、空気流18から冷却装置12へ熱を伝達することによって空気流18を冷却する。いくつかの実施形態において、冷却装置12は熱電装置であってもよい。冷却装置12が熱電装置である場合、電気エネルギーは、TEDが、空気流18から熱エネルギーを吸収し、熱エネルギーをヒートシンクに加えるように選択された極性を用いて、熱電装置に供給される。いくつかの実施形態においては、複数の熱電装置がHVACシステム2に動作可能に接続される。少なくともいくつかの実施形態において、各TEDおよび各TEDの各熱領域に導かれる熱エネルギーの極性は、独立して制御され得る。   In the third mode, the cooling device 12 such as an evaporator can be in fluid communication with the first channel 4 and can be in thermal communication with a thermal heat sink, such as an auxiliary radiator (not shown). In this mode, the HVAC system 2 cools the air stream 18 by transferring heat from the air stream 18 to the cooling device 12. In some embodiments, the cooling device 12 may be a thermoelectric device. If the cooling device 12 is a thermoelectric device, electrical energy is supplied to the thermoelectric device using a polarity selected so that the TED absorbs the thermal energy from the air stream 18 and applies the thermal energy to the heat sink. In some embodiments, multiple thermoelectric devices are operably connected to the HVAC system 2. In at least some embodiments, the polarity of the thermal energy directed to each TED and each thermal region of each TED can be controlled independently.

図7に示す実施形態において、冷却装置12およびTED16は、TED16が第1チャネル4に配置される、分離したユニットであってもよい。ここでも第3モードまたはデミストモードにおいて、冷却装置12およびTED16は、第1チャネル4により流体連通し得る。電気エネルギーは、TED16が、空気流18から熱エネルギーを吸収し、熱エネルギーをヒートシンクに加えるように選択された極性を用いて、TED16に供給され得る。デミストモードにおいて、第1ブレンドドア8は、空気流18の少なくとも一部(例えば、全て、実質的に全て、または相当な部分)を、冷却装置12およびTED16を備える第1チャネル4を通して導き得るように構成されるので、空気流18は、空気流18から湿度を取り除くために冷却される。このモードにおいて、第2ブレンドドア10は、空気流18が第1チャネル4を通り続けることを実質的に阻止または遮断し、それにより、空気流18が冷却装置12を通過すると、空気流18の少なくとも一部を第1チャネル4から第2チャネル6内へと転換するような位置で構成され得る。他の実施形態に関して本明細書に記載されるように、第1、第2、および/または第3の動作モードは、図7の実施形態に関しては、空気流18から熱エネルギーを吸収するか、または空気流18へ熱エネルギーを伝達するために、必要に応じてTEDの極性を逆転することによって達成され得る。さらに、TEDは、他の実施形態に関して本明細書に記載される第1、第2、および/または第3の動作モードを達成するために、ヒータコア14の下流に加えられてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 7, the cooling device 12 and the TED 16 may be separate units in which the TED 16 is disposed in the first channel 4. Again, in the third or demist mode, the cooling device 12 and the TED 16 may be in fluid communication with the first channel 4. Electrical energy may be supplied to the TED 16 with a polarity selected so that the TED 16 absorbs thermal energy from the air stream 18 and applies the thermal energy to the heat sink. In the demist mode, the first blend door 8 may direct at least a portion (eg, all, substantially all, or a substantial portion) of the air flow 18 through the first channel 4 comprising the cooling device 12 and the TED 16. Thus, the air stream 18 is cooled to remove humidity from the air stream 18. In this mode, the second blend door 10 substantially prevents or blocks the air flow 18 from continuing through the first channel 4, so that when the air flow 18 passes through the cooling device 12, It may be configured in such a position that at least a part is converted from the first channel 4 into the second channel 6. As described herein with respect to other embodiments, the first, second, and / or third modes of operation may absorb thermal energy from the air stream 18 for the embodiment of FIG. Alternatively, it can be accomplished by reversing the polarity of the TED as necessary to transfer thermal energy to the air stream 18. Further, TED may be added downstream of the heater core 14 to achieve the first, second, and / or third modes of operation described herein with respect to other embodiments.

図6に戻ると、第3モードにおいて、ヒータコア14は、車両エンジン(図示せず)などの熱的な熱源と熱連通する。熱源からヒータコアへ伝達される熱エネルギーは、空気流18へ伝達される。ヒータコア14は、通常、乗員区画を加熱するのに充分な熱エネルギーを供給し得るが、熱電装置(TED)16は、補助的な熱源として用いられ得る。ゆえに、ヒータコア14が空気流18へ熱エネルギーを伝達する間、TED16は補助的な熱エネルギーを付加し得る。TED16は、エンジン(図示せず)などの熱エネルギー源と熱連通するように構成され得る。電気エネルギーは、TEDに空気流18へ熱エネルギーを伝達させる極性を用いて、TED16に供給される。いくつかの実施形態において、補助的な加熱の効率は、TED16がヒータコアの下流に配置されると向上する。これは、TED16の主面と廃棄面との間の温度差を減少させ、それにより性能係数を向上させる。また、TED16をヒータコア14の下流に配置することは、TED16から空気流18へ伝達された熱エネルギーが、エンジンおよび冷媒ループが第3モードにおいて相対的に低温である場合に、相対的に低温のヒータコア14によって吸収されることを妨害または阻止し得るので、第3モード(または他の加熱モード)において、空気流18から冷媒ループ内への熱エネルギーの伝達を阻止する。空気流18が、TED16に到達する前に、すでに乗員区画用の所望の温度になる場合、TED16は関与せず、そのリソースは別の場所へ転換され得る。   Returning to FIG. 6, in the third mode, the heater core 14 is in thermal communication with a thermal heat source such as a vehicle engine (not shown). Thermal energy transferred from the heat source to the heater core is transferred to the air stream 18. The heater core 14 can typically provide sufficient thermal energy to heat the passenger compartment, but the thermoelectric device (TED) 16 can be used as an auxiliary heat source. Thus, the TED 16 may add supplemental thermal energy while the heater core 14 transfers thermal energy to the air stream 18. The TED 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal energy source such as an engine (not shown). Electrical energy is supplied to the TED 16 using a polarity that causes the TED to transfer thermal energy to the air stream 18. In some embodiments, the efficiency of auxiliary heating is improved when the TED 16 is placed downstream of the heater core. This reduces the temperature difference between the main surface of the TED 16 and the waste surface, thereby improving the performance factor. Also, placing the TED 16 downstream of the heater core 14 means that the thermal energy transferred from the TED 16 to the air stream 18 is relatively cool when the engine and refrigerant loop are relatively cool in the third mode. In the third mode (or other heating mode), the transfer of thermal energy from the air stream 18 into the refrigerant loop is prevented because it can be prevented or prevented from being absorbed by the heater core 14. If the airflow 18 is already at the desired temperature for the passenger compartment before reaching the TED 16, the TED 16 is not involved and its resources can be diverted to another location.

図8に示すような実施形態において、HVACシステム2は、冷却装置12が、第1チャネル4および第2チャネル6の両方の高さに及ぶように構成され得る。この実施形態においては、第1ブレンドドアは取り除かれ、ブレンドドア10のみが、本明細書に記載する動作モードを達成するために、空気流18を第1チャネル4および/または第2チャネル6へ転換し得る。第1モードまたは加熱モードにおいて、ブレンドドア10は、第1チャネル4内への空気流18を実質的に妨害または遮断するような位置(図8において振り上がった)で構成され得るので、実質的に全ての空気流18を第2チャネル6内へ押し込む。いくつかの実施形態において、空気流18の一部は、第1チャネル4を通過してもよい。第1モードでは、冷却装置12は空気流18と流体接触し得るが、冷却装置12は、冷媒システムなどの熱エネルギーシンクと熱連通しないように構成されてもよく、これにより、冷媒などのリソースは、他の場所でより効率的に用いられ得る。ヒータコア14およびTED16は、熱エネルギーを空気流18に移動させるために、加熱モードに関して本明細書に記載したように動作し得る。   In an embodiment as shown in FIG. 8, the HVAC system 2 can be configured such that the cooling device 12 spans the height of both the first channel 4 and the second channel 6. In this embodiment, the first blend door is removed and only the blend door 10 directs the air flow 18 to the first channel 4 and / or the second channel 6 to achieve the mode of operation described herein. Can be converted. In the first mode or heating mode, the blend door 10 can be configured in a position (swinged up in FIG. 8) such that it substantially obstructs or blocks the air flow 18 into the first channel 4. Force all the air flow 18 into the second channel 6. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. In the first mode, the cooling device 12 may be in fluid contact with the air stream 18, but the cooling device 12 may be configured not to be in thermal communication with a thermal energy sink such as a refrigerant system, thereby providing a resource such as a refrigerant. Can be used more efficiently elsewhere. The heater core 14 and TED 16 may operate as described herein with respect to the heating mode to transfer thermal energy to the air stream 18.

いくつかの実施形態において、ブレンドドア10は、空気流18の少なくとも一部を、第2チャネル6を通して導き得るように構成されてもよいので、空気流18の一部は、乗員区画に入る前に加熱される。乗員区画をより遅い速度で加熱するために、ブレンドドア10は、より少ない空気流を、第2チャネル6を通過させるように、および/または、より多い空気流を、空気流が加熱されない第1チャネル4を通過させるように、選択的に調整され得る。加熱速度を上げるためには、ブレンドドアは、より多くの空気流が第2チャネル6を通して導かれ、より少ない空気流が第1チャネル4を通して導かれるように、選択的に調整され得る。   In some embodiments, the blend door 10 may be configured to direct at least a portion of the air flow 18 through the second channel 6 so that the portion of the air flow 18 is prior to entering the passenger compartment. To be heated. In order to heat the passenger compartment at a slower rate, the blend door 10 allows the less air flow to pass through the second channel 6 and / or the more air flow, the first air flow is not heated. It can be selectively adjusted to pass through channel 4. In order to increase the heating rate, the blend door can be selectively adjusted so that more air flow is directed through the second channel 6 and less air flow is directed through the first channel 4.

図8に示すような実施形態において、HVACシステム2は、第2モードまたは冷却モードで動作するようにも構成され得る。このモードにおいて、ブレンドドア10は、空気流18の少なくとも一部(例えば、図8において振り下ろすことにより、空気流18の全て、実質的に全て、または相当な部分)を、冷却装置12によって冷却された後に、第1チャネル4を通して導き得るように構成され得る。第1および第2チャネル4、6を通過する空気流18の量は、ブレンドドア10の位置を選択的に変更することによって調整でき、例えば、第2チャネル6を通る空気流18の一部を転換させ、TED16が、空気流から熱エネルギーを吸収し、熱エネルギーをヒートシンクに加えるように選択された極性を用いて、TED16に電気エネルギーを供給することによって、補助的な冷却を加えることを目的とする。ゆえに、TED16は、冷却装置12が空気流18を冷却する間、空気流18から熱ヒートシンクへの、補助的な熱エネルギーの伝達をもたらし得る。第2モードにおいて、ヒータコア14は作動していない。   In the embodiment as shown in FIG. 8, the HVAC system 2 may also be configured to operate in a second mode or a cooling mode. In this mode, the blend door 10 cools at least a portion of the air flow 18 (eg, all, substantially all, or a substantial portion of the air flow 18 by swinging down in FIG. 8) by the cooling device 12. Can be configured to be routed through the first channel 4 after being done. The amount of air flow 18 passing through the first and second channels 4, 6 can be adjusted by selectively changing the position of the blend door 10, for example, a portion of the air flow 18 through the second channel 6. Aimed to add auxiliary cooling by supplying electrical energy to the TED 16 with the polarity selected to convert and absorb the thermal energy from the air stream and apply the thermal energy to the heat sink And Thus, the TED 16 may provide supplemental thermal energy transfer from the air stream 18 to the heat sink while the cooling device 12 cools the air stream 18. In the second mode, the heater core 14 is not operating.

図8に示すような実施形態において、HVACシステム2は、第3モードまたはデミストモードで動作するようにも構成され得る。このモードにおいて、ブレンドドア10は、第1チャネル4内への空気流18を実質的に妨害または遮断するような位置(図8において振り上がった)で構成され得るので、実質的に全ての空気流18を第2チャネル6内へ押し込む。いくつかの実施形態において、空気流18の一部は、第1チャネル4を通過してもよい。冷却装置12は作動しているので、空気流18は、空気流18から湿度を取り除くために冷却される。第3モードにおいて、エバポレータなどの冷却装置12は、HVACシステム2と流体連通可能であり、例えば、補助的なラジエーター(図示せず)などの熱ヒートシンクと熱連通可能である。このモードにおいて、HVACシステム2は、空気流18から冷却装置12へ熱を伝達することによって、空気流18を冷却し得る。いくつかの実施形態において、冷却装置12は、熱電装置であってもよい。冷却装置12が熱電装置である場合、電気エネルギーは、TEDが、空気流18から熱エネルギーを吸収し、熱エネルギーをヒートシンクに加えるように選択された極性を用いて、熱電装置に供給される。いくつかの実施形態においては、複数の熱電装置がHVACシステム2に動作可能に接続される。少なくともいくつかの実施形態において、各TEDおよび各TEDの各熱領域に導かれる熱エネルギーの極性は、独立して制御され得る。   In an embodiment as shown in FIG. 8, the HVAC system 2 may also be configured to operate in a third mode or a demist mode. In this mode, the blend door 10 can be configured in a position (swinged up in FIG. 8) that substantially obstructs or blocks the air flow 18 into the first channel 4 so that substantially all air Stream 18 is pushed into second channel 6. In some embodiments, a portion of the air flow 18 may pass through the first channel 4. Since the cooling device 12 is operating, the air stream 18 is cooled to remove humidity from the air stream 18. In the third mode, the cooling device 12 such as an evaporator can be in fluid communication with the HVAC system 2 and can be in thermal communication with a heat sink such as an auxiliary radiator (not shown). In this mode, the HVAC system 2 may cool the air stream 18 by transferring heat from the air stream 18 to the cooling device 12. In some embodiments, the cooling device 12 may be a thermoelectric device. If the cooling device 12 is a thermoelectric device, electrical energy is supplied to the thermoelectric device using a polarity selected so that the TED absorbs the thermal energy from the air stream 18 and applies the thermal energy to the heat sink. In some embodiments, multiple thermoelectric devices are operably connected to the HVAC system 2. In at least some embodiments, the polarity of the thermal energy directed to each TED and each thermal region of each TED can be controlled independently.

第3モードにおいて、ヒータコア14は、車両エンジン(図示せず)などの熱的な熱源と熱連通する。熱源からヒータコアへと伝達された熱エネルギーは、空気流18に伝達され得る。ヒータコア14は、通常、乗員区画を加熱するのに充分な熱エネルギーを供給し得るが、TED16は、補助的な熱源として用いられ得る。TED16は、エンジン(図示せず)などの熱的な熱源と熱連通するように構成され得る。電気エネルギーは、TEDに、熱エネルギーを空気流18へ伝達させるような極性を用いて、TED16に供給され得る。いくつかの実施形態において、補助的な加熱の効率は、TED16がヒータコアの下流に配置される場合に向上され得る。これは、TED16の主面と廃棄面との間の温度差を減少させ得るので、性能係数を向上させる。また、TED16をヒータコア14の下流に配置することは、TED16から空気流18へ伝達された熱エネルギーが、エンジンおよび冷媒ループが第3モードにおいて相対的に低温である場合に、相対的に低温のヒータコア14によって吸収されることを妨害または阻止し得るので、第3モード(または他の加熱モード)において、空気流18から冷媒ループ内への熱エネルギーの伝達を阻止する。空気流18が、TED16に到達する前に、すでに乗員区画用の所望の温度になる場合、TED16は関与せず、そのリソースは別の場所へ転換され得る。   In the third mode, the heater core 14 is in thermal communication with a thermal heat source such as a vehicle engine (not shown). Thermal energy transferred from the heat source to the heater core may be transferred to the air stream 18. The heater core 14 can typically provide sufficient thermal energy to heat the passenger compartment, but the TED 16 can be used as an auxiliary heat source. The TED 16 may be configured to be in thermal communication with a thermal heat source such as an engine (not shown). Electrical energy can be supplied to the TED 16 with a polarity that causes the TED to transfer thermal energy to the air stream 18. In some embodiments, the efficiency of auxiliary heating can be improved when the TED 16 is placed downstream of the heater core. This improves the performance factor because it can reduce the temperature difference between the main surface of the TED 16 and the waste surface. Also, placing the TED 16 downstream of the heater core 14 means that the thermal energy transferred from the TED 16 to the air stream 18 is relatively cool when the engine and refrigerant loop are relatively cool in the third mode. In the third mode (or other heating mode), the transfer of thermal energy from the air stream 18 into the refrigerant loop is prevented because it can be prevented or prevented from being absorbed by the heater core 14. If the airflow 18 is already at the desired temperature for the passenger compartment before reaching the TED 16, the TED 16 is not involved and its resources can be diverted to another location.

図9〜11は、第1、第2、および/または第3モードで動作するために、図8の実施形態に関して記載されるような空気流18を転換するように構成される他の例示的な実施形態を示す。図9の実施形態において、ブレンドドア11は、冷却装置12、ヒータコア14、およびTED16の下流に配置される。第1および第3モードにおいて、ブレンドドア11は、第1チャネル4内への空気流18を実質的に妨害または遮断するような位置(図9において振り上がった)で構成され得るので、実質的に全ての空気流18を第2チャネル6内へ押し込む。第2モードにおいて、ブレンドドア11は、空気流18の少なくとも一部(例えば、図9において振り下ろすことにより、空気流18の全て、実質的に全て、または相当な部分)を、冷却装置12によって冷却された後に、第1チャネル4を通して導き得るように構成され得る。いくつかの実施形態において、ブレンドドア11は、空気流18の他の部分を、第2チャネル6を通して導く間、空気流18の少なくとも一部を、第1チャネル4を通して導き得るように構成され得る。冷却装置12、ヒータコア14、およびTED16は、第1、第2、および/または第3動作モードを達成するために、図3〜6に関して本明細書に記載されるように動作するよう構成され得る。   FIGS. 9-11 are other exemplary configurations configured to divert airflow 18 as described with respect to the embodiment of FIG. 8 to operate in the first, second, and / or third modes. An embodiment is shown. In the embodiment of FIG. 9, the blend door 11 is disposed downstream of the cooling device 12, the heater core 14, and the TED 16. In the first and third modes, the blend door 11 may be configured in a position (swinged up in FIG. 9) such that it substantially obstructs or blocks the air flow 18 into the first channel 4. Force all the air flow 18 into the second channel 6. In the second mode, the blend door 11 causes at least a portion of the airflow 18 (eg, all, substantially all, or a substantial portion of the airflow 18 by swinging down in FIG. It can be configured to be guided through the first channel 4 after being cooled. In some embodiments, the blend door 11 may be configured to allow at least a portion of the air flow 18 to be directed through the first channel 4 while other portions of the air flow 18 are directed through the second channel 6. . The cooling device 12, heater core 14, and TED 16 may be configured to operate as described herein with respect to FIGS. 3-6 to achieve the first, second, and / or third modes of operation. .

図10の実施形態において、フロー転換素子22は、第1、第2、および/または第3モードの操作レジームを達成するために、本明細書に記載する図9のブレンドドア11と実質的に同じように動作するよう構成される。フロー転換素子22は、第1チャネル4または第2チャネル6の一方を通る空気流18の全てまたは実質的に全てを遮断するか、または空気流の他の部分を、第2チャネル6を通して導く間、空気流18の少なくとも一部を、第1チャネル4を通して導くように構成され得る(図10の実施形態において、振り上げられるか振り下げられる)。図10に示すように、フロー転換素子22は、ヒータコア14およびTED16の下流にあってもよい。いくつかの実施形態において、フロー転換素子22は、ヒータコア14およびTED16の上流にあってもよい。冷却装置12、ヒータコア14、およびTED16は、第1、第2、および/または第3動作モードを達成するために、図3〜6に関して本明細書に記載されるように動作するよう構成され得る。   In the embodiment of FIG. 10, the flow diverting element 22 is substantially similar to the blend door 11 of FIG. 9 described herein to achieve a first, second, and / or third mode operating regime. Configured to work in the same way. While the flow diverting element 22 blocks all or substantially all of the air flow 18 through one of the first channel 4 or the second channel 6 or directs the other part of the air flow through the second channel 6. , May be configured to direct at least a portion of the air flow 18 through the first channel 4 (in the embodiment of FIG. 10, it is swung up or down). As shown in FIG. 10, the flow switching element 22 may be downstream of the heater core 14 and the TED 16. In some embodiments, the flow diverting element 22 may be upstream of the heater core 14 and the TED 16. The cooling device 12, heater core 14, and TED 16 may be configured to operate as described herein with respect to FIGS. 3-6 to achieve the first, second, and / or third modes of operation. .

図11の実施形態において、それぞれ、冷却装置12の下流の、第1チャネルおよび第2チャネルに配置される第1バルブ23および第2バルブ24は、第1、第2、および/または第3モードの操作レジームを達成するために、本明細書に記載する図9のブレンドドア11と実質的に同じように機能的に動作するよう構成される。図11に示すように、第1バルブ23および第2バルブ24は、ヒータコア14およびTED16の下流にあってもよい。いくつかの実施形態において、第1バルブ23および/または第2バルブ24は、ヒータコア14およびTED16の上流にあってもよい。第1チャネル4を通る空気流18の全てまたは実質的に全てを遮断するためには、第1バルブ23は、第1チャネル4を通る空気流18を制限するように構成され得る(閉鎖される)一方で、第2バルブ24は、第2チャネル6を通して空気流18を導くように構成され得る(開放される)。第2チャネル6を通る空気流18の全てまたは実質的に全てを遮断するためには、第1バルブ23は、第1チャネル4を通して空気流18を導くように構成され得る(開放される)一方で、第2バルブ24は、第2チャネル6を通る空気流18を制限するように構成され得る(閉鎖される)。空気流18の少なくとも一部を、第1チャネル4を通して導き、空気流18の他の部分を、第2チャネル6を通して導くために、第1バルブ23および第2バルブ24は、両方とも開放するように構成されてもよいし、バルブの一方が開放し、他方のバルブが部分的にのみ開放するように構成されてもよい。冷却装置12、ヒータコア14、およびTED16は、第1、第2、および/または第3動作モードを達成するために、図3〜6に関して本明細書に記載されるように動作するよう構成され得る。   In the embodiment of FIG. 11, the first valve 23 and the second valve 24 disposed in the first channel and the second channel, respectively, downstream of the cooling device 12 are in the first, second, and / or third modes. In order to achieve this operational regime, it is configured to operate functionally in substantially the same manner as the blend door 11 of FIG. 9 described herein. As shown in FIG. 11, the first valve 23 and the second valve 24 may be downstream of the heater core 14 and the TED 16. In some embodiments, the first valve 23 and / or the second valve 24 may be upstream of the heater core 14 and the TED 16. In order to block all or substantially all of the air flow 18 through the first channel 4, the first valve 23 may be configured to restrict the air flow 18 through the first channel 4 (closed). On the other hand, the second valve 24 may be configured (opened) to direct the air flow 18 through the second channel 6. In order to block all or substantially all of the air flow 18 through the second channel 6, the first valve 23 may be configured (opened) to direct the air flow 18 through the first channel 4. Thus, the second valve 24 may be configured (closed) to restrict the air flow 18 through the second channel 6. To direct at least a portion of the air flow 18 through the first channel 4 and to guide other portions of the air flow 18 through the second channel 6, both the first valve 23 and the second valve 24 are open. Alternatively, one of the valves may be opened, and the other valve may be partially opened. The cooling device 12, heater core 14, and TED 16 may be configured to operate as described herein with respect to FIGS. 3-6 to achieve the first, second, and / or third modes of operation. .

本明細書に記載される特定の実施形態において、HVACシステムの加熱機能および冷却機能は、HVACシステム内の実質的に異なる部分に位置付けられ得る、2つまたは3つ以上の異なるサブシステムによって実施される。いくつかの代替的な実施形態においては、熱的な調整、ヒトの快適性およびシステム効率の向上を達成するために、単一のTEDが同時に加熱および冷却を行う。これは、例えば、快適空気を同時に冷却および加熱するために、ユーザが選択した電圧極性を用いて励起され得る分離した電気領域を備える、単一のTEDを構成することによって達成され得る。本明細書で用いる場合、「バイサーマル(bithermal)熱電装置」および「バイサーマルTED」という語は、2つまたは3つ以上の電気領域を備える熱電装置を広く言及し、電気領域は、所望の空調を達成するために、任意の適切な電気的、幾何学的または空間的な構成を有し得る。   In certain embodiments described herein, the heating and cooling functions of the HVAC system are implemented by two or more different subsystems that can be located in substantially different parts within the HVAC system. The In some alternative embodiments, a single TED simultaneously heats and cools to achieve thermal regulation, human comfort and increased system efficiency. This can be accomplished, for example, by configuring a single TED with separate electrical regions that can be excited with a user selected voltage polarity to simultaneously cool and heat the comfort air. As used herein, the terms “bithermal thermoelectric device” and “bithermal TED” broadly refer to a thermoelectric device comprising two or more electrical regions, where the electrical region is the desired It can have any suitable electrical, geometric or spatial configuration to achieve air conditioning.

バイサーマルTEDは、それが空気から空気へのものであっても、液体から空気へのものであっても、液体から液体へのものであっても、熱電回路が複数の熱領域へと細分化されるように設計および構成され得る。熱電装置は、Bellらにより教示される高密度の利点を用いて構成されてもよいし、従来の技術を用いて構成されてもよい(例えば、米国特許第6,959,555号明細書および米国特許第7,231,772号明細書を参照)。Bellらにより教示されるような新しい熱電サイクルの利点は、用いられても用いられなくてもよい(例えば、参照によりその全体が本明細書に含まれる、L. E. Bell、「Alternate Thermoelectric Thermodynamic Cycles with Improved Power Generation Efficiencies」、22nd Int'l Conf. on Thermoelectrics、エロー、フランス(2003)、米国特許第6,812,395号明細書、米国特許出願公開第2004/0261829号明細書を参照)。   Bithermal TEDs subdivide thermoelectric circuits into multiple thermal zones, whether they are air-to-air, liquid-to-air, or liquid-to-liquid. Can be designed and configured. The thermoelectric device may be constructed using the high density advantages taught by Bell et al. Or may be constructed using conventional techniques (eg, US Pat. No. 6,959,555 and (See U.S. Pat. No. 7,231,772). The advantages of the new thermoelectric cycle as taught by Bell et al. May or may not be used (eg, LE Bell, “Alternate Thermoelectric Thermodynamic Cycles with Improved, which is incorporated herein by reference in its entirety. Power Generation Efficiencies ", 22nd Int'l Conf. On Thermoelectrics, Herault, France (2003), US 6,812,395, US 2004/0261829).

いくつかの実施形態において、制御装置またはエネルギー管理システムは、周囲条件、標的区画の気候条件、および標的区画の所望の環境状態にしたがって、動力使用を最適化するために、バイサーマルTEDを動作させる。デミスト用途において、例えば、バイサーマルTEDへの動力は、温度および湿度レベルを報告するセンサによって得られるデータにしたがって管理され得るので、TEDは、快適空気を調整および除湿するために、電気エネルギーを適切に用いる。   In some embodiments, the controller or energy management system operates the bithermal TED to optimize power usage according to ambient conditions, target compartment climatic conditions, and the desired environmental conditions of the target compartment. . In demist applications, for example, power to the bithermal TED can be managed according to data obtained by sensors reporting temperature and humidity levels, so the TED can use electrical energy to regulate and dehumidify comfort air. Used for.

いくつかの実施形態は、例えば、冷却、除湿、および/または加熱などの、2つまたは3つ以上の機能を、単一の装置へと結合することによって、寒い気候の間の快適空気のデミストに用いられる装置の数を減らす。特定の実施形態は、快適空気をデミストするために、気候条件に応じた需要に基づく冷却力を提供することによって、システム効率を向上させる。いくつかの実施形態において、冷却システムは、要求に比例して冷却力を提供する。   Some embodiments provide a comfortable air demist during cold climates by combining two or more functions such as cooling, dehumidification, and / or heating into a single device, for example. Reduce the number of devices used Certain embodiments improve system efficiency by providing cooling power based on demand in response to climatic conditions to demist comfort air. In some embodiments, the cooling system provides cooling power in proportion to demand.

特定の実施形態は、エネルギー効率のよい方法で快適空気の温度を微調整する能力を提供することによって、より広範囲の熱的な管理および制御を可能にする。いくつかの実施形態は、シンクおよびソースの利用に応じて熱交換器の作動流体ループをさらに分離することによって、単一の装置において熱シンクおよび熱源を有利に利用する能力を提供する。   Certain embodiments allow a wider range of thermal management and control by providing the ability to fine tune the temperature of the comfort air in an energy efficient manner. Some embodiments provide the ability to advantageously utilize the heat sink and heat source in a single device by further separating the working fluid loop of the heat exchanger in response to the utilization of the sink and source.

図12〜13に示す例示的なHVACシステム300において、加熱および冷却の機能性は、第1熱領域308および第2熱領域310を有する、単一または実質的に隣接する加熱冷却器サブシステム306において実施される。いくつかの実施形態において、加熱冷却器サブシステム306は、バイサーマル熱電装置(またはバイサーマルTED)である。第1熱領域308および第2熱領域310はそれぞれ、快適空気流F5を独立して、選択的に加熱または冷却するように構成され得る。さらに、熱領域308、310はそれぞれ、独立して構成可能な電気ネットワークおよび作動流体ネットワークによって支持され得る。制御装置(図示せず)は、加熱冷却器サブシステム306を、利用可能な複数のモードのいずれかで動作させるために、電気ネットワークおよび作動流体ネットワークを制御するように構成され得る。例えば、制御装置は、デミスト、加熱または冷却モードが選択されると、図12の表に示す構成にしたがって、HVACシステム300の電気および作動流体のネットワークを調整し得る。   In the exemplary HVAC system 300 shown in FIGS. 12-13, the heating and cooling functionality is a single or substantially adjacent heating chiller subsystem 306 having a first thermal region 308 and a second thermal region 310. Implemented in In some embodiments, the heating and cooling subsystem 306 is a bithermal thermoelectric device (or bithermal TED). Each of the first heat zone 308 and the second heat zone 310 may be configured to selectively heat or cool the comfort airflow F5 independently. Further, each of the thermal zones 308, 310 may be supported by independently configurable electrical and working fluid networks. A controller (not shown) may be configured to control the electrical network and the working fluid network to operate the heater / cooler subsystem 306 in any of a plurality of available modes. For example, the controller may adjust the electrical and working fluid network of the HVAC system 300 according to the configuration shown in the table of FIG. 12 when the demist, heating or cooling mode is selected.

HVACシステム300に関する動作モードを選択するために、任意の適切な技術が用いられ得る。例えば、動作モードは、少なくとも部分的に、温度、ファン速度、ベント位置などの1つまたは2つ以上の設定を選択するためにオペレータに提示される、ユーザー・インターフェースを介して選択され得る。いくつかの実施形態において、動作モードは、少なくとも部分的に、乗員区画の温度および湿度を測定するための1つまたは2つ以上のセンサを監視する制御装置によって選択される。制御装置は、周囲環境の条件を検出するセンサも監視し得る。制御装置は、デミストモード、加熱モードおよび冷却モードの中から選択するために、センサ、ユーザーコントロール、他のソースまたはソースの組み合わせから受信した情報を用い得る。選択された動作モードに基づき、制御装置は、所望の特徴を有する快適空気を乗員区画に提供するために、1つまたは2つ以上のポンプ、ファン、動力供給装置、バルブ、圧縮機、他のHVACシステム構成要素、またはHVACシステム構成要素の組み合わせを動作させ得る。   Any suitable technique may be used to select an operating mode for HVAC system 300. For example, the operating mode may be selected at least in part through a user interface presented to the operator to select one or more settings such as temperature, fan speed, vent position, and the like. In some embodiments, the mode of operation is selected, at least in part, by a controller that monitors one or more sensors for measuring passenger compartment temperature and humidity. The controller may also monitor sensors that detect ambient environmental conditions. The controller may use information received from sensors, user controls, other sources, or combinations of sources to select between a demist mode, a heating mode, and a cooling mode. Based on the selected mode of operation, the controller may provide one or more pumps, fans, power supplies, valves, compressors, etc. to provide the passenger compartment with comfortable air having the desired characteristics. HVAC system components or combinations of HVAC system components may be operated.

図13に示す例示的な実施形態において、HVACシステム300は、空気チャネル302、空気チャネル302を通して空気流F5を導くように構成されるファン304、空気チャネル302を通って流れる空気流F5を加熱、冷却、および/またはデミストするように構成されるバイサーマルTED306、空気流F5を冷却するように構成される任意の冷却装置312、空気流F5を加熱するように構成される任意の加熱装置314、動力供給装置(図示せず)、動力供給装置とバイサーマルTED306との間で接続される電気接続E1〜E4、熱源(図示せず)、ヒートシンク(図示せず)、バイサーマルTED306と1つまたは2つ以上の熱源またはシンクとの間で作動流体を運搬するように構成される作動流体導管F1〜F4、他のHVACシステム構成要素、または任意の適切な構成要素の組み合わせを含んでいる。熱源は、例えば、パワートレイン冷媒、モータブロック、メインラジエーター、排気システムの構成要素、バッテリーパック、別の適切な材料、または材料の組み合わせなど、自動車によって生じられる廃熱の収納場所を1つまたは2つ以上含み得る。ヒートシンクは、補助的なラジエーター(例えば、パワートレインの冷媒回路に接続されていないラジエーター)、蓄熱装置、別の適切な材料、または材料の組み合わせを含み得る。   In the exemplary embodiment shown in FIG. 13, the HVAC system 300 heats the air channel 302, the fan 304 configured to direct the air flow F5 through the air channel 302, the air flow F5 flowing through the air channel 302, A bithermal TED 306 configured to cool and / or demist, an optional cooling device 312 configured to cool the air stream F5, an optional heating device 314 configured to heat the air stream F5, Power supply device (not shown), electrical connections E1-E4 connected between the power supply device and bithermal TED 306, heat source (not shown), heat sink (not shown), bithermal TED 306 and one or Working fluid conduits F1-F configured to carry working fluid between two or more heat sources or sinks Includes a combination of other HVAC system components, or any suitable component. The heat source can be one or two storage locations for waste heat generated by the vehicle, such as, for example, powertrain refrigerants, motor blocks, main radiators, exhaust system components, battery packs, other suitable materials, or combinations of materials. It can contain more than one. The heat sink may include an auxiliary radiator (eg, a radiator that is not connected to the powertrain refrigerant circuit), a heat storage device, another suitable material, or a combination of materials.

デミストモードの動作において、バイサーマルTED306の第1熱領域308は、快適空気F5を冷却および除湿する。制御装置は、動力供給装置に、第1熱領域308に接続される第1電気回路E1〜E2を介して、第1の極性(または冷却極性)の電力を供給させる。制御装置は、TED306の第1熱領域308の高温側に接続される第1作動流体回路F1〜F2を、例えば補助的なラジエーターなどの、ヒートシンクと熱連通させる。TED306の第1熱領域308に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、快適空気F5から第1作動流体回路F1〜F2へと導かれる。   In operation in the demist mode, the first heat region 308 of the bithermal TED 306 cools and dehumidifies the comfort air F5. The control device causes the power supply device to supply power of the first polarity (or cooling polarity) via the first electric circuits E1 to E2 connected to the first heat region 308. The controller causes the first working fluid circuits F1-F2 connected to the high temperature side of the first heat zone 308 of the TED 306 to be in thermal communication with a heat sink, such as an auxiliary radiator. Due to the polarity of the power provided to the first heat zone 308 of the TED 306, heat energy is directed from the comfort air F5 to the first working fluid circuits F1-F2.

デミストモードにおいて、バイサーマルTED306の第2熱領域310は、空気が第1熱領域308を通過した後に、除湿された快適空気F5を加熱する。制御装置は、動力供給装置に、第2熱領域310に接続される第2電気回路E3〜E4を介して、第2の極性(または加熱極性)の電力を供給させる。制御装置は、TED306の第2熱領域310の低温側に接続される第2作動流体回路F3〜F4を、例えばパワートレイン冷媒などの、熱源と熱連通させる。TED306の第2熱領域310に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、第2作動流体回路F3〜F4から快適空気F5へと導かれる。制御装置は、快適空気F5が所望の温度および/または湿度に達するように、各熱領域において、快適空気F5へ、または快適空気F5から移動される熱エネルギーを調節し得る。快適空気F5はその後、乗員区画へと導かれ得る。   In the demist mode, the second heat region 310 of the bithermal TED 306 heats the dehumidified comfort air F5 after the air passes through the first heat region 308. The control device causes the power supply device to supply electric power of the second polarity (or heating polarity) via the second electric circuits E <b> 3 to E <b> 4 connected to the second heat region 310. The control device causes the second working fluid circuits F3 to F4 connected to the low temperature side of the second heat region 310 of the TED 306 to be in thermal communication with a heat source such as a powertrain refrigerant. Due to the polarity of the power provided to the second heat zone 310 of the TED 306, heat energy is directed from the second working fluid circuits F3-F4 to the comfort air F5. The controller may adjust the thermal energy transferred to or from the comfort air F5 in each thermal region so that the comfort air F5 reaches the desired temperature and / or humidity. The comfort air F5 can then be directed to the passenger compartment.

加熱モードの動作が選択される場合、TED306の第1および第2熱領域308、310の両方が、快適空気F5を加熱する。制御装置は、動力供給装置に、熱領域308、310に接続される第1および第2電気回路E1〜E4を介して、加熱極性の電力を供給させる。制御装置は、TED306の低温側に接続される作動流体回路F1〜F4を、例えばパワートレイン冷媒などの、熱源と熱連通させる。TED306の第1および第2熱領域308、310の両方に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、作動流体回路F1〜F4から快適空気F5へと導かれる。   When heating mode operation is selected, both the first and second thermal regions 308, 310 of the TED 306 heat the comfort air F5. The control device causes the power supply device to supply heating polarity power via the first and second electric circuits E1 to E4 connected to the heat regions 308 and 310. The control device causes the working fluid circuits F1 to F4 connected to the low temperature side of the TED 306 to be in thermal communication with a heat source such as a powertrain refrigerant. Due to the polarity of power provided to both the first and second thermal zones 308, 310 of the TED 306, thermal energy is directed from the working fluid circuits F1-F4 to the comfort air F5.

冷却モードの動作が選択される場合、バイサーマルTED306の第1および第2熱領域308、310の両方が、快適空気F5を冷却する。制御装置は、動力供給装置に、熱領域308、310に接続される第1および第2電気回路E1〜E4を介して、冷却極性の電力を供給させる。制御装置は、TED306の高温側に接続される作動流体回路F1〜F4を、例えば補助的なラジエーターなどの、ヒートシンクと熱連通させる。TED306の第1および第2熱領域308、310の両方に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、快適空気F5から作動流体回路F1〜F4へと導かれる。   When cooling mode operation is selected, both the first and second thermal regions 308, 310 of the bithermal TED 306 cool the comfort air F5. The control device causes the power supply device to supply electric power with cooling polarity via the first and second electric circuits E1 to E4 connected to the heat regions 308 and 310. The controller causes the working fluid circuits F1-F4 connected to the hot side of the TED 306 to be in thermal communication with a heat sink, such as an auxiliary radiator. Due to the polarity of power provided to both the first and second thermal regions 308, 310 of the TED 306, thermal energy is directed from the comfort air F5 to the working fluid circuits F1-F4.

図12〜13に示すHVACシステム300は、例えばエバポレータなどの、冷却装置312、および、例えばヒータコアなどの、加熱装置314を任意に含み得る。冷却装置312および加熱装置314は、HVACシステム300が特定のモードで作動される間、バイサーマルTED306の冷却、デミストおよび加熱機能の1つまたは2つ以上を補足するか、またはそれに代わるように構成され得る。例えば、パワートレイン冷媒が、ヒータコア314を通るときに、すでに快適空気F5を所望の温度にするのに充分に高い温度に到達している場合、ヒータコア314は、TED306に代わって、快適空気F5を加熱するために用いられ得る。図13に示す例示的な実施形態は、冷却装置312および/または加熱装置314がバイサーマルTED306の上流に配置され得ることを示しているが、冷却装置312および加熱装置314の少なくとも1つは、バイサーマルTED306の下流に配置されてもよいことが理解される。例えば、いくつかの実施形態において、HVACシステム300がデミストモードで作動される場合、バイサーマルTED306の熱領域308、310の少なくとも1つは、TED306の下流に配置される加熱装置が除湿された空気を加熱する間、快適空気F5を冷却または除湿するために用いられ得る。   The HVAC system 300 shown in FIGS. 12-13 can optionally include a cooling device 312 such as an evaporator and a heating device 314 such as a heater core. The cooling device 312 and the heating device 314 are configured to supplement or replace one or more of the cooling, demisting and heating functions of the bithermal TED 306 while the HVAC system 300 is operated in a particular mode. Can be done. For example, if the powertrain refrigerant has already reached a sufficiently high temperature to pass the comfort air F5 to the desired temperature when passing through the heater core 314, the heater core 314 will replace the comfort air F5 in place of the TED 306. Can be used to heat. Although the exemplary embodiment shown in FIG. 13 shows that the cooling device 312 and / or the heating device 314 can be located upstream of the bithermal TED 306, at least one of the cooling device 312 and the heating device 314 is: It will be appreciated that it may be located downstream of the bithermal TED 306. For example, in some embodiments, when the HVAC system 300 is operated in demist mode, at least one of the thermal regions 308, 310 of the bithermal TED 306 has been dehumidified by a heating device disposed downstream of the TED 306. It can be used to cool or dehumidify the comfort air F5 while heating the air.

図14〜16に示す加熱冷却器400の例示的な実施形態において、第1流体流F1は、2つの熱電回路領域402、408を有するバイサーマルTED306の第1の側に位置付けられる2つの熱交換領域404、410を通過する。第2流体流F2は、バイサーマルTEDの第2の側に位置付けられる2つの熱交換領域406、412を通過する。第1熱電回路領域402および第2熱電回路領域408はそれぞれ、互いから独立して、所望の方向へ選択的に熱エネルギーを移動させるように構成され得る。さらに、熱電回路領域402、408はそれぞれ、独立して構成可能な電気回路経路E1〜E2、E3〜E4に接続され得る。制御装置は、複数の利用可能なモードの1つで加熱冷却器400を動作させるために、電気ネットワークE1〜E4および流体流F1〜F2を制御するように構成され得る。例えば、デミスト、加熱、または冷却モードが選択されると、制御装置は、図14の表に示す構成にしたがって、加熱冷却器400の電気ネットワークを調整し得る。   In the exemplary embodiment of the heating and cooling device 400 shown in FIGS. 14-16, the first fluid flow F1 is two heat exchanges positioned on the first side of a bithermal TED 306 having two thermoelectric circuit regions 402,408. Pass through regions 404 and 410. The second fluid flow F2 passes through two heat exchange zones 406, 412 that are positioned on the second side of the bithermal TED. Each of the first thermoelectric circuit region 402 and the second thermoelectric circuit region 408 may be configured to selectively transfer thermal energy in a desired direction independently of each other. Further, the thermoelectric circuit regions 402 and 408 can be connected to electric circuit paths E1 to E2 and E3 to E4, respectively, which can be configured independently. The controller can be configured to control the electrical networks E1-E4 and the fluid flows F1-F2 to operate the heater / cooler 400 in one of a plurality of available modes. For example, when a demist, heating, or cooling mode is selected, the controller may adjust the electrical network of the heating cooler 400 according to the configuration shown in the table of FIG.

加熱冷却器400に関する動作モードの選択には、図12〜13に示すHVACシステム300に関して前述した技術も含む、任意の適切な技術が用いられ得る。   Any suitable technique may be used to select the operating mode for the heater / cooler 400, including those previously described with respect to the HVAC system 300 shown in FIGS.

図15〜16に示す例示的な実施形態において、加熱冷却器400は、第1熱電回路領域402の両側と熱連通する、第1の熱交換領域の組404、406を含む。第2の熱交換領域の組410、412は、第2熱電回路領域408の両側と熱連通している。第1および第2熱電回路領域402、408は、熱交換領域を通って流れる流体を加熱、冷却、および/またはデミストするように構成される。電力供給装置(図示せず)は、独立した電気回路経路E1〜E2、E3〜E4を用いて、熱電回路領域402、408のそれぞれに動力を提供し得る。加熱冷却器は、TEDと熱連通する熱交換領域404および410、406および412を通して、流体流F1〜F2を運搬するように構成される流体導管を含み得る。   In the exemplary embodiment shown in FIGS. 15-16, heating cooler 400 includes a first heat exchange region set 404, 406 in thermal communication with both sides of first thermoelectric circuit region 402. The second heat exchange region set 410, 412 is in thermal communication with both sides of the second thermoelectric circuit region 408. The first and second thermoelectric circuit regions 402, 408 are configured to heat, cool, and / or demist fluid flowing through the heat exchange region. A power supply (not shown) may provide power to each of the thermoelectric circuit regions 402, 408 using independent electrical circuit paths E1-E2, E3-E4. The heating cooler may include a fluid conduit configured to carry fluid streams F1-F2 through heat exchange regions 404 and 410, 406 and 412 in thermal communication with the TED.

デミストモードの動作において、加熱冷却器400の第1熱電回路領域402は、主要な流体導管の第1熱交換領域404を通って流れる主要な流体流F1を冷却する。制御装置は、動力供給装置に、第1熱電回路領域402に接続される第1電気回路E1〜E2を介して、第1の極性(または冷却極性)の電力を供給させる。作動流体導管の第1熱交換領域406を通って流れる作動流体流F2は、第1熱電回路領域402の高温側から熱を取り除く。作動流体流F2は、流体流F1〜F2が加熱冷却器400を横断するときに、主要な流体流F1の流れの方向と逆に流れ得る。加熱冷却器400の第1熱電回路領域402に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、主要な流体流F1から作動流体流F2へと導かれる。いくつかの実施形態において、作動流体流F2は、例えば補助的なラジエーターなどの、ヒートシンクと熱連通する。代替的な実施形態において、制御装置は、デミストモードが選択される場合、作動流体流F2を、主要な流体流F1に沿って標的区画へと導き得る。   In demist mode operation, the first thermoelectric circuit region 402 of the heater / cooler 400 cools the main fluid stream F1 flowing through the first heat exchange region 404 of the main fluid conduit. The control device causes the power supply device to supply power of the first polarity (or cooling polarity) via the first electric circuits E1 to E2 connected to the first thermoelectric circuit region 402. The working fluid stream F2 flowing through the first heat exchange region 406 of the working fluid conduit removes heat from the high temperature side of the first thermoelectric circuit region 402. The working fluid stream F2 may flow in the opposite direction of the main fluid stream F1 as the fluid streams F1-F2 traverse the heater / cooler 400. Due to the polarity of the power provided to the first thermoelectric circuit region 402 of the heater / cooler 400, thermal energy is directed from the main fluid stream F1 to the working fluid stream F2. In some embodiments, the working fluid stream F2 is in thermal communication with a heat sink, such as, for example, an auxiliary radiator. In an alternative embodiment, the controller may direct the working fluid flow F2 along the main fluid flow F1 to the target compartment when the demist mode is selected.

デミストモードにおいて、加熱冷却器400の第2熱電回路領域408は、流体が第1熱交換領域404を通過し、主要な流体導管の第2熱交換領域410を通って流れる間、主要な流体流F1を加熱する。制御装置は、動力供給装置に、第2熱電回路領域408に接続される第2電気回路E3〜E4を介して、第2の極性(または加熱極性)の電力を供給させる。作動流体導管の第2熱交換領域412を通って流れる作動流体流F2は、第2熱電回路領域408の低温側と熱連通する。作動流体流F2の流れの方向が、主要な流体流F1の流れの方向と逆である場合、作動流体流F2は、作動流体導管の第1熱交換領域406へ流れる前に、第2熱交換領域412を通過する。加熱冷却器400の第2熱電回路領域408に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、作動流体流F2から主要な流体流F1へと導かれる。   In the demist mode, the second thermoelectric circuit region 408 of the heating and cooling device 400 is connected to the main fluid while the fluid passes through the first heat exchange region 404 and flows through the second heat exchange region 410 of the main fluid conduit. Heat stream F1. The control device causes the power supply device to supply power of the second polarity (or heating polarity) via the second electric circuits E3 to E4 connected to the second thermoelectric circuit region 408. The working fluid flow F2 flowing through the second heat exchange region 412 of the working fluid conduit is in thermal communication with the low temperature side of the second thermoelectric circuit region 408. If the flow direction of the working fluid stream F2 is opposite to the flow direction of the main fluid stream F1, the working fluid stream F2 is subjected to a second heat exchange before flowing to the first heat exchange region 406 of the working fluid conduit. Pass through region 412. Due to the polarity of the power provided to the second thermoelectric circuit region 408 of the heater / cooler 400, thermal energy is directed from the working fluid stream F2 to the main fluid stream F1.

加熱モードの動作が選択されると、加熱冷却器400の第1および第2熱電回路領域402、408の一方または両方が、主要な流体導管の第1および第2熱交換領域404、410を通って流れる主要な流体流F1を加熱する。制御装置は、動力供給装置に、熱電回路領域402、408に接続される第1および第2電気回路E1〜E4を介して、加熱極性の電力を供給させる。第1および第2熱交換領域406、412を通って流れる作動流体流F2は、熱電回路領域402、408の低温側に熱を伝達する。いくつかの実施形態において、制御装置は、加熱モードが選択されると、作動流体流F2を、例えばパワートレイン冷媒などの熱源と熱連通させる。加熱冷却器400の第1および第2熱電回路領域402、408に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、作動流体流F2から主要な流体流F1へと導かれる。いくつかの実施形態では、主要な流体流F1が、熱電回路領域402、408の両方が活動していなくても所望の温度に達することが可能であると判断されると、電力は、熱電回路領域402、408の一方のみに提供される。   When heating mode operation is selected, one or both of the first and second thermoelectric circuit regions 402, 408 of the heating cooler 400 will pass through the first and second heat exchange regions 404, 410 of the main fluid conduit. The main fluid stream F1 flowing through is heated. The control device causes the power supply device to supply heating polarity power via the first and second electric circuits E1 to E4 connected to the thermoelectric circuit regions 402 and 408. The working fluid flow F2 flowing through the first and second heat exchange regions 406, 412 transfers heat to the low temperature side of the thermoelectric circuit regions 402, 408. In some embodiments, the controller causes the working fluid stream F2 to be in thermal communication with a heat source, such as a powertrain refrigerant, when the heating mode is selected. Due to the polarity of the power provided to the first and second thermoelectric circuit regions 402, 408 of the heater / cooler 400, thermal energy is directed from the working fluid stream F2 to the main fluid stream F1. In some embodiments, once the primary fluid flow F1 is determined to be able to reach the desired temperature without both thermoelectric circuit regions 402, 408 being active, the power is transferred to the thermoelectric circuit. Only one of regions 402, 408 is provided.

冷却モードの動作が選択されると、加熱冷却器400の第1および第2熱電回路領域402、408の両方が、主要な流体導管の第1および第2熱交換領域404、410を通って流れる主要な流体流F1を冷却する。制御装置は、動力供給装置に、熱電回路領域402、408に接続される第1および第2電気回路E1〜E4を介して、冷却極性の電力を供給させる。第1および第2熱交換領域406、412を通って流れる作動流体流F2は、熱電回路領域402、408の高温側から熱を取り除く。いくつかの実施形態において、制御装置は、冷却モードが選択されると、作動流体流F2を、例えば補助的なラジエーターなどのヒートシンクと熱連通させる。加熱冷却器400の第1および第2熱電回路領域402、408に提供される電力の極性により、熱エネルギーは、主要な流体流F1から作動流体流F2へと導かれる。いくつかの実施形態では、主要な流体流F1が、熱電回路領域402、408の両方が作動していなくても所望の温度に達することが可能であると判断されると、電力は、熱電回路領域402、408の一方のみに提供される。   When the cooling mode of operation is selected, both the first and second thermoelectric circuit regions 402, 408 of the heating cooler 400 flow through the first and second heat exchange regions 404, 410 of the main fluid conduit. The main fluid stream F1 is cooled. The control device causes the power supply device to supply electric power with cooling polarity via the first and second electric circuits E1 to E4 connected to the thermoelectric circuit regions 402 and 408. The working fluid stream F2 flowing through the first and second heat exchange regions 406, 412 removes heat from the high temperature side of the thermoelectric circuit regions 402, 408. In some embodiments, the controller causes the working fluid flow F2 to be in thermal communication with a heat sink, such as an auxiliary radiator, when the cooling mode is selected. Due to the polarity of the power provided to the first and second thermoelectric circuit regions 402, 408 of the heater / cooler 400, thermal energy is directed from the main fluid stream F1 to the working fluid stream F2. In some embodiments, if the primary fluid flow F1 is determined to be able to reach the desired temperature without both thermoelectric circuit regions 402, 408 operating, the power is transferred to the thermoelectric circuit. Only one of regions 402, 408 is provided.

次に図17を参照すると、エンジン103(および/または、例えば、バッテリー、電子装置、内燃エンジン、電気モータ、車両の排気、ヒートシンクなどの、他の発熱システム、相変化物質、正温度係数装置などの、蓄熱システム、および/または、公知または近年開発されている発熱システム)、熱電装置(TED)112、伝熱装置151、および乗客用空気チャネル19を含む温度制御システムの一実施形態が示されている。伝熱装置151は、乗客用空気チャネル19に配置される。図示される実施形態において、TED112は、液体から気体への伝熱装置である。ゆえに、TED112の少なくとも一部も、乗客用空気チャネル19内に配置され得る。乗客用空気チャネル19は、快適空気がチャネル19を通過し、伝熱装置151およびTED112と熱連通するように構成され得る。いくつかの実施形態において、空気操作ユニット(例えば、ファン)は、空気流を運搬するように構成される。システムの構成要素の少なくともいくつかは、例えば、流体伝動管などの熱エネルギー搬送手段を介して流体連通し得る。バルブ125、135、145および165などのアクチュエータは、管を通した熱エネルギーの伝達を制御するために用いられ得る。コントローラなどの制御機器は、システムの様々な構成要素およびそれらの相対的な流体連通を制御するように構成され得る。   Referring now to FIG. 17, the engine 103 (and / or other heat generating system, phase change material, positive temperature coefficient device, etc., eg, battery, electronic device, internal combustion engine, electric motor, vehicle exhaust, heat sink, etc. Of a thermal storage system and / or a known or recently developed heating system), a thermoelectric device (TED) 112, a heat transfer device 151, and a passenger air channel 19 are shown. ing. The heat transfer device 151 is arranged in the passenger air channel 19. In the illustrated embodiment, the TED 112 is a liquid to gas heat transfer device. Thus, at least a portion of the TED 112 may also be disposed within the passenger air channel 19. Passenger air channel 19 may be configured such that comfort air passes through channel 19 and is in thermal communication with heat transfer device 151 and TED 112. In some embodiments, the air handling unit (eg, fan) is configured to carry an air flow. At least some of the components of the system may be in fluid communication via a thermal energy transfer means such as, for example, a fluid transmission tube. Actuators such as valves 125, 135, 145 and 165 can be used to control the transfer of thermal energy through the tube. A control device such as a controller may be configured to control the various components of the system and their relative fluid communication.

図示される実施形態において、第1モードでは、バルブ135および145が開放し、バルブ125および165が閉鎖している場合、TED112とエンジン103との間で熱連通がある。第1回路、または回路線111、131、および141を含む熱的な供給源回路では、冷媒などの流体が循環され、熱エネルギーがエンジン103とTED112との間で伝達される。TED112は、第1回路と乗客用空気チャネル19との間の熱エネルギーの伝達を可能にする特定の極性の電気エネルギーを供給される。第1モードにおいて、TED112は、第1回路から乗客用空気チャネル19の空気流へ、熱エネルギーを送り込む。   In the illustrated embodiment, in the first mode, there is thermal communication between the TED 112 and the engine 103 when the valves 135 and 145 are open and the valves 125 and 165 are closed. In a thermal source circuit including the first circuit, or circuit lines 111, 131, and 141, a fluid such as a refrigerant is circulated and thermal energy is transmitted between the engine 103 and the TED 112. The TED 112 is supplied with electrical energy of a specific polarity that allows the transfer of thermal energy between the first circuit and the passenger air channel 19. In the first mode, the TED 112 delivers thermal energy from the first circuit to the air flow in the passenger air channel 19.

第2モードでは、バルブ135、145が閉鎖し、バルブ125、165が開放している。循環している流体は、エンジン103と伝熱装置151との間の熱連通を可能にする。第2回路、または回路線111、121、および161を含むバイパス回路では、冷媒などの流体が循環され、熱エネルギーがエンジン103と伝熱装置151との間で伝達される。TED112はバイパスされ、もはやエンジン103と熱連通していない。この動作モードにおいて、流体の流れは熱回路141で停止され、電気エネルギーはTED112に供給されない。いくつかの実施形態において、システムは、第1モードと第2モードの動作の間で切り替わり得る。いくつかの実施形態において、低温コア(図示せず)が、熱回路111に動作可能に接続されるか、または選択的に動作可能に接続され、伝熱装置151、TED112、および/または温度制御システムの他の素子から、周囲空気へと熱エネルギーを伝達するために用いられ得る。例えば、低温コアは、少なくともいくつかの動作モードにおいて、エンジン103と平行に接続されてもよいし、エンジン103の代わりに接続されてもよい。   In the second mode, the valves 135 and 145 are closed and the valves 125 and 165 are opened. The circulating fluid enables thermal communication between the engine 103 and the heat transfer device 151. In the bypass circuit including the second circuit or the circuit lines 111, 121, and 161, a fluid such as a refrigerant is circulated, and thermal energy is transmitted between the engine 103 and the heat transfer device 151. The TED 112 is bypassed and is no longer in thermal communication with the engine 103. In this mode of operation, fluid flow is stopped in thermal circuit 141 and no electrical energy is supplied to TED 112. In some embodiments, the system may switch between first mode and second mode operation. In some embodiments, a low temperature core (not shown) is operatively connected or selectively operatively connected to the thermal circuit 111 to transfer the heat transfer device 151, the TED 112, and / or temperature control. It can be used to transfer thermal energy from other elements of the system to the ambient air. For example, the low temperature core may be connected in parallel with the engine 103 or connected instead of the engine 103 in at least some operating modes.

TED112は、電気エネルギーが印加されると特定の方向に熱エネルギーを伝達する、1つまたは2つ以上の熱電素子を含み得る。電気エネルギーが第1の極性を用いて印加される場合、TED112は、第1方向に熱エネルギーを伝達する。また、電気エネルギーが第1の極性とは反対の第2の極性を用いて印加される場合、TED112は、第1方向と反対の第2方向に熱エネルギーを伝達する。TED112の加熱端部が乗客用空気チャネル19と熱連通するようにシステムを構成することによって、第1の極性の電気エネルギーが印加されると、TED112は、乗客用空気チャネル19の空気流へ熱エネルギーを伝達するように構成され得る。さらに、TED112の冷却端部はエンジン103と熱連通し得るので、TED112は、エンジンが接続される回路から熱エネルギーを引き出す。特定の実施形態において、制御システム(図示せず)は、加熱モードと冷却モードとの間で選択するために、TED112に印加される電気エネルギーの極性を調節する。いくつかの実施形態において、制御システムは、加熱または冷却容量を選択するために、TED112に印加される電気エネルギーの大きさを調節する。   The TED 112 may include one or more thermoelectric elements that transfer thermal energy in a particular direction when electrical energy is applied. When electrical energy is applied using the first polarity, the TED 112 transfers thermal energy in the first direction. In addition, when electrical energy is applied using a second polarity opposite to the first polarity, the TED 112 transfers thermal energy in a second direction opposite to the first direction. By configuring the system such that the heated end of the TED 112 is in thermal communication with the passenger air channel 19, the TED 112 heats up to the air flow in the passenger air channel 19 when electrical energy of the first polarity is applied. It can be configured to transfer energy. Furthermore, since the cooling end of the TED 112 can be in thermal communication with the engine 103, the TED 112 draws thermal energy from the circuit to which the engine is connected. In certain embodiments, a control system (not shown) adjusts the polarity of electrical energy applied to the TED 112 to select between a heating mode and a cooling mode. In some embodiments, the control system adjusts the amount of electrical energy applied to the TED 112 to select a heating or cooling capacity.

図18は、車両の乗員区画において温度を制御する方法を示す。この方法は、熱交換器を横切って空気流を移動させることを含んでいる。空気流は、乗員区画に入る前に、ダクトなどの、1つまたは2つ以上の乗客用空気チャネルを通って移動し得る。最初に、制御システムは、TEDが熱源から乗客用空気チャネルへ熱エネルギーを送り込む、第1モードで動作する。制御システムは、1つまたは2つ以上の切り替え基準が満たされるまで、第1モードで動作し続ける。1つまたは2つ以上の基準が満たされると、制御システムは第2の動作モードへと切り替わる。一実施形態において、制御システムは、エンジンまたは別の熱源を通って循環する冷媒が空気流を加熱する準備ができた状態になった場合に、第2モードへと切り替わる。第2モードにおいて熱エネルギーは、エンジンまたは別の熱源から熱交換器へと伝達される。TEDはバイパスされ、熱源または熱交換器と実質的な熱連通にない。この構成において、冷媒などの流体は、バイパス回路を通って流れるので、熱エネルギーはバイパス回路で生じる。システムは、流体の流れにTEDをバイパスさせるために、バルブなどの、1つまたは2つ以上のアクチュエータも動作させ得る。一実施形態において、制御装置は、動作モードを切り替えるために、バルブを制御する。第2動作モードにおいて、熱交換器は、従来の車両HVACシステムにおけるヒータコアとほぼ同様に作用し得る。   FIG. 18 illustrates a method for controlling temperature in the passenger compartment of a vehicle. The method includes moving an air stream across the heat exchanger. The air flow may travel through one or more passenger air channels, such as ducts, before entering the passenger compartment. Initially, the control system operates in a first mode in which the TED delivers thermal energy from the heat source to the passenger air channel. The control system continues to operate in the first mode until one or more switching criteria are met. If one or more criteria are met, the control system switches to the second mode of operation. In one embodiment, the control system switches to the second mode when the refrigerant circulating through the engine or another heat source is ready to heat the air flow. In the second mode, heat energy is transferred from the engine or another heat source to the heat exchanger. The TED is bypassed and is not in substantial thermal communication with the heat source or heat exchanger. In this configuration, fluid such as refrigerant flows through the bypass circuit, so thermal energy is generated in the bypass circuit. The system may also operate one or more actuators, such as valves, to cause the fluid flow to bypass the TED. In one embodiment, the controller controls the valve to switch between operating modes. In the second mode of operation, the heat exchanger can act in much the same way as a heater core in a conventional vehicle HVAC system.

動作モードを切り替えるための1つまたは2つ以上の基準は、任意の適切な基準であればよく、車両の特性や温度パラメータに限定されない。いくつかの実施形態において、流体の流れを切り替えるための基準には、アルゴリズム、ユーザの操作または非操作、熱的なエネルギー源の温度、流体温度、経過時間、および気体温度の1つまたは2つ以上が含まれる。特定の実施形態において、基準は、好みに応じて、ユーザが特定したものまたはユーザが調整したものであってもよい。一実施形態において、第1モードから第2モードへの切り替えは、エンジンが閾値温度に達すると生じる。別の実施形態において、切り替えは、流体回路が閾値温度に達すると生じる。さらに別の実施形態において、切り替えは、気体温度が閾値温度に達すると生じる。   One or more criteria for switching the operation mode may be any appropriate criteria, and are not limited to vehicle characteristics or temperature parameters. In some embodiments, the criteria for switching the fluid flow include one or two of an algorithm, user operation or non-operation, thermal energy source temperature, fluid temperature, elapsed time, and gas temperature. The above is included. In certain embodiments, the criteria may be user specified or user adjusted, depending on preference. In one embodiment, switching from the first mode to the second mode occurs when the engine reaches a threshold temperature. In another embodiment, the switching occurs when the fluid circuit reaches a threshold temperature. In yet another embodiment, the switching occurs when the gas temperature reaches a threshold temperature.

図19を参照すると、乗客用空気チャネル19の空気流を加熱および冷却するように構成され得る、温度制御システムの一実施形態が示される。システムは、TED112、伝熱装置151、低温コアまたはヒートシンク171、熱的なエネルギー源181、および複数のアクチュエータ125、135、145、165、175、185を備える。複数のアクチュエータは、本明細書に記載するように、回路を通る流体または冷媒の流れを制限し得る。伝熱装置151は、乗客用空気チャネル19に配置される。液体から空気への実施形態で示されているTED112も、乗客用空気チャネル19に配置され得る。乗客用空気チャネル19は、空気流がチャネル19を通過し、伝熱装置151およびTED112と熱連通し得るように構成される。いくつかの実施形態において、空気操作ユニット(例えば、ファン)は、空気流を運搬するように構成される。システムはさらに、低温コア171および少なくとも1つのバルブ175を含むヒートシンク回路170を備える。TED112は、作動流体回路142を介してヒートシンク回路170と熱連通する。またシステムは、熱的なエネルギー源181および少なくとも1つのバルブ185を含む熱源回路180を備える。TED112は、作動流体回路142を介して熱源回路180と熱連通する。いくつかの実施形態は、伝熱装置151および少なくとも1つのバルブ125を含む熱伝達回路121も備える。熱は、空気流と、伝熱装置151およびTED112との間で伝達される。一実施形態において、熱的なエネルギー源181は自動車エンジンであり、低温コア171はラジエーターである。いくつかの実施形態において、熱エネルギー源は、バッテリー、電子装置、内燃エンジン、車両の排気、ヒートシンク、相変化物質などの蓄熱システム、正温度係数装置、および/または、公知または近年開発された任意の発熱システムを含み得る。また、流体の流れを生じるために、ポンプがシステムと機能するように構成され得ることも検討される。いくつかの実施形態において、マイクロハイブリッドおよび/またはハイブリッドの車両は、従来のベルト駆動ポンプに取って代わるか、エンジンが停止されている間、従来のベルト駆動ポンプの代わりとなる、作動流体の循環を提供するために、電気ポンプ(例えば、送水ポンプ)を実装し得る。   Referring to FIG. 19, one embodiment of a temperature control system is shown that may be configured to heat and cool the air flow in the passenger air channel 19. The system includes a TED 112, a heat transfer device 151, a cold core or heat sink 171, a thermal energy source 181, and a plurality of actuators 125, 135, 145, 165, 175, 185. The plurality of actuators may limit the flow of fluid or refrigerant through the circuit as described herein. The heat transfer device 151 is arranged in the passenger air channel 19. The TED 112 shown in the liquid to air embodiment may also be placed in the passenger air channel 19. Passenger air channel 19 is configured such that airflow can pass through channel 19 and be in thermal communication with heat transfer device 151 and TED 112. In some embodiments, the air handling unit (eg, fan) is configured to carry an air flow. The system further comprises a heat sink circuit 170 including a cold core 171 and at least one valve 175. The TED 112 is in thermal communication with the heat sink circuit 170 via the working fluid circuit 142. The system also includes a heat source circuit 180 that includes a thermal energy source 181 and at least one valve 185. The TED 112 is in thermal communication with the heat source circuit 180 via the working fluid circuit 142. Some embodiments also include a heat transfer circuit 121 that includes a heat transfer device 151 and at least one valve 125. Heat is transferred between the air flow and the heat transfer device 151 and the TED 112. In one embodiment, the thermal energy source 181 is an automobile engine and the cold core 171 is a radiator. In some embodiments, the thermal energy source may be a battery, electronic device, internal combustion engine, vehicle exhaust, heat sink, heat storage system such as phase change material, positive temperature coefficient device, and / or any known or recently developed The heat generation system can be included. It is also contemplated that the pump can be configured to work with the system to produce fluid flow. In some embodiments, the micro-hybrid and / or hybrid vehicle replaces the conventional belt-driven pump or replaces the conventional belt-driven pump while the engine is stopped. An electric pump (e.g., a water pump) may be implemented.

以下の記載は、TED112のみが加熱および冷却の両方に用いられ得る、統合されたシステムの多様性を示す。システムは、加熱モードまたは冷却モードが選択されているかに応じて、熱源回路180またはヒートシンク回路170を通して冷媒を流す、バルブ175および185の少なくとも1つを動作させることによって、異なるモードでの操作のために構成され得る。加熱モードにおいて、開放バルブ185および閉鎖バルブ175は、冷媒を、熱源回路180を通して流し、ヒートシンク回路170を通しては流さない。このモードにおいて、TED112は第1の極性で動作し、熱源回路180からの熱エネルギーを乗客用空気チャネル19の空気流へ伝達するように構成される。伝熱装置151は、開放バルブ125および閉鎖バルブ135による熱移動をさらに向上させるために、TED112と動作されることも可能である。いくつかの実施形態において、伝熱装置151は、前述のようにTED112なしで動作され得る。   The following description illustrates the diversity of integrated systems where only TED 112 can be used for both heating and cooling. The system is for operation in different modes by operating at least one of valves 175 and 185 that cause the refrigerant to flow through heat source circuit 180 or heat sink circuit 170, depending on whether heating or cooling mode is selected. Can be configured. In the heating mode, the opening valve 185 and the closing valve 175 allow the refrigerant to flow through the heat source circuit 180 and not through the heat sink circuit 170. In this mode, the TED 112 operates with a first polarity and is configured to transfer thermal energy from the heat source circuit 180 to the air flow in the passenger air channel 19. The heat transfer device 151 can also be operated with the TED 112 to further improve heat transfer by the opening valve 125 and the closing valve 135. In some embodiments, the heat transfer device 151 can be operated without the TED 112 as described above.

冷却モードにおいて、閉鎖バルブ185および開放バルブ175は、冷媒を、ヒートシンク回路170を通して流し、熱源回路180を通しては流さない。このモードにおいて、TED112は第1の極性と反対の第2の極性で動作し、乗客用空気チャネル19からヒートシンク回路170へ熱エネルギーを移動させるように構成され、これは空気流からヒートシンク回路170へと熱エネルギーを移動させることにより空気流の温度を低下させる。   In the cooling mode, the closing valve 185 and the opening valve 175 allow the refrigerant to flow through the heat sink circuit 170 and not through the heat source circuit 180. In this mode, the TED 112 operates with a second polarity opposite the first polarity and is configured to transfer thermal energy from the passenger air channel 19 to the heat sink circuit 170, which is from the air flow to the heat sink circuit 170. And lowering the temperature of the air flow by moving the heat energy.

図20は、加熱および冷却のためにTEDを利用する、図19に示すシステムの実施形態が辿り得る温度制御システムの操作方法の別の実施形態を示す。この実施形態において、空気流は、伝熱装置およびTEDを横切って、乗員区画内へと移動する。特定の実施形態において、システムは、冷媒などの流体を、伝熱装置および/または熱電装置(TED)と熱連通する、第1回路または伝熱回路に循環させる。システムは、加熱モードまたは冷却モードのどちらが選択されているかに関する表示を受ける。加熱モードが選択される場合、システムは、流体を、熱エネルギー源、伝熱装置、および/またはTEDと熱連通する熱源回路に流す。加熱モードにおいて、TEDは、熱源回路と乗客用空気チャネルとの間で熱エネルギーを伝達する。伝熱装置は、TEDの機能を補足または置換するためにも利用され得る。冷却モードが選択される場合、システムは、流体を、低温コアおよびTEDと熱連通するヒートシンク回路に流す。冷却モードにおいて、TEDは、ヒートシンク回路と乗客用空気チャネルとの間で熱エネルギーを伝達する。システムは、加熱モードまたは冷却モードのどちらが選択されているかに応じて選択された極性を指定し、選択された極性の電気エネルギーは、TEDに供給される。加熱モードでは、TEDに、熱源回路から乗客用空気チャネルへ熱エネルギーを移動させる極性が選択される。冷却モードでは、TEDに、乗客用空気チャネルからヒートシンク回路へ熱エネルギーを移動させる極性が選択される。   FIG. 20 shows another embodiment of a method of operating a temperature control system that can be followed by the embodiment of the system shown in FIG. 19 that utilizes TED for heating and cooling. In this embodiment, the air flow moves across the heat transfer device and the TED and into the passenger compartment. In certain embodiments, the system circulates a fluid, such as a refrigerant, to a first circuit or heat transfer circuit that is in thermal communication with a heat transfer device and / or a thermoelectric device (TED). The system receives an indication as to whether heating mode or cooling mode is selected. When the heating mode is selected, the system flows the fluid through a heat source circuit in thermal communication with the thermal energy source, the heat transfer device, and / or the TED. In the heating mode, the TED transfers thermal energy between the heat source circuit and the passenger air channel. The heat transfer device can also be utilized to supplement or replace the function of the TED. When the cooling mode is selected, the system flows fluid through a heat sink circuit that is in thermal communication with the cold core and the TED. In the cooling mode, the TED transfers thermal energy between the heat sink circuit and the passenger air channel. The system assigns a selected polarity depending on whether the heating mode or the cooling mode is selected, and electrical energy of the selected polarity is supplied to the TED. In the heating mode, the polarity that causes the TED to transfer thermal energy from the heat source circuit to the passenger air channel is selected. In the cooling mode, the TED selects a polarity that transfers thermal energy from the passenger air channel to the heat sink circuit.

図19に示すシステムの実施形態に関して記載したように、ヒートシンク回路および作動流体回路は、システム内の流体または冷媒の流れを制御するために用いられ得るアクチュエータを含み得る。一実施形態において、システムは、熱源回路に関連付けられるアクチュエータを動作させることによって、ヒートシンク回路を通して流体を流す。別の実施形態において、システムは、ヒートシンク回路に関連付けられるアクチュエータを動作させることによって、ヒートシンク回路を通して流体を流す。さらに、いくつかの実施形態においては、流体をヒートシンク回路に流すために、ヒートシンク回路に関連付けられるアクチュエータが開放され、熱源回路に関連付けられるアクチュエータが閉鎖されてもよい。また、流体の流れを容易にするために、複数のポンプが、作動流体回路、熱源回路、およびヒートシンク回路と機能するように構成され得ることも考えられる。   As described with respect to the system embodiment shown in FIG. 19, the heat sink circuit and working fluid circuit may include actuators that may be used to control fluid or refrigerant flow within the system. In one embodiment, the system flows fluid through the heat sink circuit by operating an actuator associated with the heat source circuit. In another embodiment, the system flows fluid through the heat sink circuit by operating an actuator associated with the heat sink circuit. Further, in some embodiments, an actuator associated with the heat sink circuit may be opened and an actuator associated with the heat source circuit may be closed to flow fluid through the heat sink circuit. It is also contemplated that multiple pumps may be configured to function with the working fluid circuit, the heat source circuit, and the heat sink circuit to facilitate fluid flow.

図21は、乗員区画に温度制御された空気を提供するために用いられる、温度制御システム101の一実施形態を示す。この実施形態において、システム101は、熱電装置(TED)112、エンジン13、熱交換器116などの伝熱装置、およびHVACシステム62の部分である、乗客用空気チャネル19を備える。いくつかの実施形態において、システム101は、付加的に、低温コア40を備える。システム101はさらに、冷媒などの流体を、異なる構成要素の間で移送し、異なる構成要素間の流体連通、および/または、熱連通を阻止(または制限)するように構成される、1つまたは2つ以上のポンプ53およびアクチュエータ28、32、34、36、125、135、145および165を備える。エンジン13は、内燃エンジンなど、任意の適切な種類の車両エンジンであってもよく、熱エネルギーの供給源である。いくつかの実施形態において、エンジン13は、バッテリー、電子装置、車両の排気、ヒートシンク、相変化物質などの蓄熱システム、正温度係数装置などの、任意の発熱システム、または公知もしくは近年開発された任意の発熱システムであってもよい。システム101は、ポンプ、バルブ、熱源、TED、およびシステム101の他の構成要素を制御するように機能し得る、制御装置、複数の制御装置または任意の他の装置によって制御され得る。構成要素、バルブおよびポンプを制御することにより、制御装置は、システム101を様々な動作モードで動作させ得る。また制御装置は、入力信号または命令に応じて、システム101の動作モードを変更し得る。   FIG. 21 illustrates one embodiment of a temperature control system 101 that is used to provide temperature controlled air to the passenger compartment. In this embodiment, the system 101 comprises a thermoelectric device (TED) 112, a heat transfer device such as the engine 13, a heat exchanger 116, and a passenger air channel 19 that is part of the HVAC system 62. In some embodiments, the system 101 additionally comprises a cold core 40. The system 101 is further configured to transfer a fluid, such as a refrigerant, between different components and to prevent (or limit) fluid communication and / or thermal communication between the different components. Two or more pumps 53 and actuators 28, 32, 34, 36, 125, 135, 145 and 165 are provided. The engine 13 may be any suitable type of vehicle engine, such as an internal combustion engine, and is a source of thermal energy. In some embodiments, the engine 13 may be any heat generating system, such as a battery, electronic device, vehicle exhaust, heat sink, heat storage system such as phase change material, positive temperature coefficient device, or any other known or recently developed It may be a heat generation system. System 101 may be controlled by a controller, multiple controllers, or any other device that may function to control pumps, valves, heat sources, TEDs, and other components of system 101. By controlling the components, valves and pumps, the controller can cause the system 101 to operate in various modes of operation. In addition, the control device can change the operation mode of the system 101 in accordance with an input signal or a command.

一実施形態において、液体冷媒などの流体は、システム101の構成要素の間で熱エネルギーを移動させ、1つまたは2つ以上のポンプによって制御される。液体冷媒は、様々な構成要素間の流体連通を提供する、管システムを介して熱エネルギーを運搬し得る。アクチュエータは、所定の時間に、どの構成要素が熱交換器116および/またはTED112と熱連通するかを制御するために用いられ得る。代替的に、温度制御システムは、制御装置間の熱連通をもたらすために、他の材料または手段を用いる場合もある。   In one embodiment, a fluid, such as a liquid refrigerant, transfers thermal energy between components of the system 101 and is controlled by one or more pumps. Liquid refrigerants may carry thermal energy through a tube system that provides fluid communication between the various components. Actuators can be used to control which components are in thermal communication with heat exchanger 116 and / or TED 112 at a given time. Alternatively, the temperature control system may use other materials or means to provide thermal communication between the controllers.

この実施形態において、システム101は単一の熱交換器116および単一のTED112を用い、これは付加的な熱交換器の必要なしに通常の構成を維持し得るので、HVACのデザインに対する影響を最小限にできる。しかしながら、システム101が、複数の熱交換器、TED、および/または、複数のHVACシステムまたは空気流チャネルを用いて構成され得ることも考えられる。いくつかの実施形態において、システム101は、HVACのデザインに対する影響を最小限にするために、熱交換器および他の構成要素を単一の熱交換器に組み込み得る。例えば、熱交換器116およびTED112が、単一の熱交換器であり得ることが考えられる。いくつかの実施形態においては、参照によってその全ての内容が本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成する、2010年5月18日に出願された米国特許出願第12/782,569号明細書にさらに記載されるように、作動流体回路は、単一の熱交換器が、エンジンと、空気チャネル19から取り除かれる熱電装置との両方に熱的に接続されるように配置され得る。システム101のモードに応じて、熱交換器116および/またはTED112は、エンジン13と熱連通し得る。さらに、システム101のモードに応じて、TEDは低温コア40と熱連通し得る。加熱モードでは、熱交換器116および/またはTED112はエンジン13と熱連通し得る。冷却モードでは、伝熱装置116および/またはTED112は低温コアまたはラジエーター40と熱連通し得る。   In this embodiment, the system 101 uses a single heat exchanger 116 and a single TED 112, which can maintain the normal configuration without the need for additional heat exchangers, thus affecting the design of the HVAC. Can be minimized. However, it is also contemplated that the system 101 may be configured with multiple heat exchangers, TEDs, and / or multiple HVAC systems or air flow channels. In some embodiments, the system 101 may incorporate heat exchangers and other components into a single heat exchanger to minimize the impact on the HVAC design. For example, it is contemplated that heat exchanger 116 and TED 112 may be a single heat exchanger. In some embodiments, US patent application Ser. No. 12/782, filed May 18, 2010, the entire contents of which are hereby incorporated by reference and made a part of this specification. As further described in US 569, the working fluid circuit is arranged such that a single heat exchanger is thermally connected to both the engine and the thermoelectric device removed from the air channel 19. obtain. Depending on the mode of system 101, heat exchanger 116 and / or TED 112 may be in thermal communication with engine 13. Further, depending on the mode of the system 101, the TED may be in thermal communication with the low temperature core 40. In the heating mode, heat exchanger 116 and / or TED 112 may be in thermal communication with engine 13. In the cooling mode, the heat transfer device 116 and / or the TED 112 may be in thermal communication with the cold core or radiator 40.

図21には、空気流が乗員区画に入る前に通るHVACシステム62の一実施形態も示されている。この実施形態において、伝熱装置116およびTED112は、HVACシステム62に機能的に連結されるか、HVACシステム62内に配置されるので、空気流へ、または空気流から熱エネルギーを移動させ得る。HVACシステム62の空気流は、仕切り60によって分離される1つまたは2つ以上のチャネル52、54を通して流れ得る。特定の実施形態において、第1および第2チャネル52、54は、およそ同一の大きさ(例えば、およそ同一の高さ、長さ、幅、および/または断面積)のものである。別の実施形態においては、第1および第2チャネル52、54は、図21に示すように、異なる大きさのものである。例えば、第1および第2チャネル52、54の幅、高さ、長さ、および/または断面積は、異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、第1チャネルは第2チャネルよりも長い。別の実施形態において、第1チャネルは第2チャネルよりも小さい。さらなる実施形態において、任意の数のチャネルまたは導管を作り出すために、付加的な仕切りが用いられ得る。仕切りは、任意の適切な材料、形状または構成のものであってもよい。仕切りは、導管またはチャネルを部分的または完全に分離するために機能でき、開口、隙間、バルブ、ブレンドドア、他の適切な構造、またはチャネル間の流体連通を可能にする構造の組み合わせを有していてもよい。仕切りの少なくとも一部は、第2チャネル54から第1チャネル52を熱的に絶縁し得る。   FIG. 21 also illustrates one embodiment of the HVAC system 62 through which the air flow passes before entering the passenger compartment. In this embodiment, the heat transfer device 116 and the TED 112 are functionally coupled to the HVAC system 62 or disposed within the HVAC system 62 so that heat energy can be transferred to or from the air stream. The air flow of the HVAC system 62 may flow through one or more channels 52, 54 that are separated by a partition 60. In certain embodiments, the first and second channels 52, 54 are of approximately the same size (eg, approximately the same height, length, width, and / or cross-sectional area). In another embodiment, the first and second channels 52, 54 are of different sizes, as shown in FIG. For example, the width, height, length, and / or cross-sectional area of the first and second channels 52, 54 may be different. In some embodiments, the first channel is longer than the second channel. In another embodiment, the first channel is smaller than the second channel. In further embodiments, additional dividers can be used to create any number of channels or conduits. The divider may be of any suitable material, shape or configuration. Partitions can function to partially or completely separate conduits or channels and have openings, gaps, valves, blend doors, other suitable structures, or a combination of structures that allow fluid communication between channels It may be. At least a portion of the partition may thermally insulate the first channel 52 from the second channel 54.

特定の実施形態において、HVACシステム62は、第1および第2チャネル52、54を通過する空気流を制御するために動作可能なように構成される第1可動素子を備える。例えば、ブレンドドア56は、チャネル52、54を通過する空気流を制御するように構成され得る。ブレンドドアは、チャネル52、54の入口に近接して回転可能に連結され得る。回転により、ブレンドドアはチャネル52、54を通る空気流を制御し得る。ブレンドドア56は、第1および第2チャネル52、54の一方または両方を通る空気流を選択的に変更、許可、妨害、または阻止し得る。好ましくは、ブレンドドア56は、空気流の全てを一方のチャネルを通して導く間、他方のチャネルを通る空気流を阻止し得る。ブレンドドア56は、異なる量および比率で、両方のチャネルを通る空気流を可能にし得る。いくつかの実施形態において、ブレンドドア56は仕切り60に連結され、仕切り60に対して回転する。空気流を導き、空気流の加熱および/または冷却を向上させるために、2つ以上のブレンドドアがHVACシステム62に用いられ得ることも考えられる。   In certain embodiments, the HVAC system 62 includes a first movable element configured to be operable to control air flow through the first and second channels 52, 54. For example, the blend door 56 can be configured to control the air flow through the channels 52, 54. The blend door may be rotatably coupled proximate to the inlets of the channels 52,54. By rotation, the blend door can control the air flow through the channels 52, 54. The blend door 56 may selectively change, allow, block or block airflow through one or both of the first and second channels 52,54. Preferably, the blend door 56 can block airflow through the other channel while directing all of the airflow through one channel. The blend door 56 may allow air flow through both channels in different amounts and ratios. In some embodiments, the blend door 56 is coupled to the partition 60 and rotates relative to the partition 60. It is also contemplated that more than one blend door can be used in the HVAC system 62 to guide the air flow and improve air flow heating and / or cooling.

いくつかの実施形態において、エバポレータ58は、空気流が乗員区画に入る前に空気流から湿度を取り除くために、HVACシステム62において空気流の経路に配置され得る。いくつかの実施形態において、エバポレータ58は、空気流全体を調整し得るように、チャネル52、54の前に配置され得る。別の実施形態において、エバポレータは、特定のチャネルの空気流のみを調整し得るように、チャネルの一方の内部に配置され得る。空気流が乗員区画に入る前に、空気流を調製または冷却するために、コンデンサ(condenser)などの他の装置も用いられ得る。   In some embodiments, the evaporator 58 may be placed in the airflow path in the HVAC system 62 to remove humidity from the airflow before the airflow enters the passenger compartment. In some embodiments, the evaporator 58 may be placed in front of the channels 52, 54 so that the overall air flow can be adjusted. In another embodiment, the evaporator can be placed inside one of the channels so that only the air flow of a particular channel can be adjusted. Other devices, such as a condenser, can also be used to prepare or cool the air flow before it enters the passenger compartment.

いくつかの実施形態において、システム101は、エンジンが暖機運転している間の期間に対応する、第1モードまたは加熱モード(「起動加熱モード(startup heating mode)」)、エンジンが依然として暖機運転しているが、空気流の加熱を補助するのに充分に暖かい期間に対応する、第2モードまたは加熱モード(「暖機エンジン加熱モード(warm up engine heating mode)」または「暖機加熱モード(warm up heating mode)」または「補助加熱モード(supplemental heating mode)」)、エンジンが充分に暖かい期間に対応する、第3モードまたは加熱モード(「温間エンジン加熱モード(warm engine heating mode)」、「温間加熱モード(warm heating mode)」または「加熱モード(heating mode)」)、および、乗員区画を冷却するための第4モード(「冷却モード(cooling mode)」または「補助冷却モード(supplemental cooling mode)」)を含む、異なるモードで機能する。いくつかの実施形態においては、単一のシステムが様々なモードのそれぞれを行い得るが、本発明の実施形態は、後述するモードの1つのみを行うように構成され得ることも考えられる。例えば、一実施形態は、エンジンが暖かくなる間、熱電装置から熱エネルギーを供給するモードのみを行うように構成されてもよい。別の実施形態は、冷却モードで説明するような冷却のみをもたらすように構成されてもよい。   In some embodiments, the system 101 operates in a first mode or heating mode (“startup heating mode”) that corresponds to a period of time during which the engine is warming up, where the engine is still warming up. A second mode or heating mode ("warm up engine heating mode" or "warm heating mode" corresponding to a period of time that is in operation but sufficiently warm to assist in heating the airflow (Warm up heating mode) "or" supplemental heating mode "), a third mode or heating mode (" warm engine heating mode "corresponding to periods when the engine is sufficiently warm , “Warm heating mode” or “heating mode”) and a fourth mode for cooling the passenger compartment (“cooling m”). ode) "or" supplemental cooling mode ")). In some embodiments, a single system may perform each of the various modes, but it is contemplated that embodiments of the present invention may be configured to perform only one of the modes described below. For example, one embodiment may be configured to only perform a mode of supplying thermal energy from a thermoelectric device while the engine is warm. Another embodiment may be configured to provide only cooling as described in the cooling mode.

いくつかの実施形態において、システム101は、マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムのために、他のモードでも機能し得る。システム101は、エンジン温度が下がり、冷媒温度もそれに応じて第1の所定の閾値を下回って下がる(例えば、エンジンが冷たく、エンジン(および/または冷媒)温度が第1温度閾値を下回る)ときの期間に対応する、第5モードまたは「停止冷間加熱モード(stop cold heating mode)」、エンジン温度が下がり、冷媒温度もそれに応じて第2の所定の閾値を下回って下がるが、空気流の加熱を補助するには充分である(例えば、エンジンが暖機運転し、エンジン(および/または冷媒)温度が、第1温度閾値と第2温度閾値との間にある)ときの期間に対応する、第6モードまたは「停止加熱モード(stop heating mode)」または「停止冷却加熱モード(stop cooled heating mode)」、エンジン温度が上がり、冷媒温度もそれに応じて上がる(例えば、エンジンが暖かく、エンジン(および/または冷媒)温度が第2温度閾値を上回る)ときの期間に対応する、第7モードまたは「停止温間加熱モード(stop warm heating mode)」において機能し得る。第2の所定の閾値は、所望量の加熱を空気流に提供するのに充分な冷媒の温度と一致し得る。いくつかの実施形態においては、単一のシステムが様々なモードのそれぞれを行い得るが、本発明の実施形態は、後述するモードの1つのみを行うように構成され得ることも考えられる。例えば、一実施形態は、冷媒温度が第1の所定の閾値を下回る場合に、熱電装置から熱エネルギーを提供するモードのみを行うように構成されてもよい。   In some embodiments, the system 101 may function in other modes for a microhybrid or hybrid system. The system 101 is when the engine temperature is lowered and the refrigerant temperature is correspondingly below a first predetermined threshold (eg, the engine is cold and the engine (and / or refrigerant) temperature is below the first temperature threshold). 5th mode or “stop cold heating mode”, corresponding to the period, the engine temperature is lowered and the refrigerant temperature is accordingly lowered below the second predetermined threshold, but the air flow is heated Corresponding to a period when the engine is warming up (eg, the engine (and / or refrigerant) temperature is between a first temperature threshold and a second temperature threshold), Sixth mode or “stop heating mode” or “stop cooled heating mode”, the engine temperature rises and the refrigerant temperature rises accordingly (eg, Engine warm, corresponding to a period when the engine (and / or the coolant) temperature is above a second temperature threshold value), may function in the seventh mode or "between stop warm heating mode (stop warm Heating mode)". The second predetermined threshold may correspond to a refrigerant temperature sufficient to provide the desired amount of heating to the air stream. In some embodiments, a single system may perform each of the various modes, but it is contemplated that embodiments of the present invention may be configured to perform only one of the modes described below. For example, one embodiment may be configured to only perform a mode of providing thermal energy from a thermoelectric device when the refrigerant temperature is below a first predetermined threshold.

図21は、「起動加熱モード」とも呼ばれ得る、第1モードでの、温度制御システム101の一実施形態を示す。このモードでは、エンジン13が暖機運転し、乗員区画を加熱するのに充分な温度にはまだ達していない(例えば、エンジン温度が第1温度閾値を下回る)ときに、乗員区画に熱が供給される。エンジン13は最初に起動されるときには、乗員区画内の温度を充分に上昇させるのに充分な熱を生じない。車両エンジンは、乗員区画に快適空気を提供するために必要な温度まで暖まるまで、数分またはそれ以上かかり得る。このモードでは、温度勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気チャネル54に熱を伝達するTED112に、制御装置が電気エネルギーを提供する。作動流体回路30および熱回路141内の液体冷媒は、エンジン13内のポンプ(図示せず)によって回路を通して移動させられる。代替的な実施形態において、ポンプはエンジン13の外部に位置付けられ得る。バルブ145は開放し、作動流体回路30は熱回路131および141を介してTED112と流体連通し、これは熱回路21を介してTED112およびエンジン13を熱的に接続する。バルブ125、165、および36は、起動加熱モードの間閉鎖され得る。いくつかの実施形態においては、乗員区画内への空気流が加熱されていることにより、低温コア40は起動加熱モードの間必要とされない。   FIG. 21 illustrates one embodiment of the temperature control system 101 in a first mode, which may also be referred to as a “startup heating mode”. In this mode, heat is supplied to the passenger compartment when the engine 13 has warmed up and has not yet reached a temperature sufficient to heat the passenger compartment (eg, the engine temperature is below the first temperature threshold). Is done. When engine 13 is first started, it does not generate enough heat to raise the temperature in the passenger compartment sufficiently. The vehicle engine can take several minutes or more to warm up to the temperature required to provide comfortable air to the passenger compartment. In this mode, the controller provides electrical energy to the TED 112 that creates a temperature gradient and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air channel 54. The liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuit by a pump (not shown) in the engine 13. In an alternative embodiment, the pump can be located external to engine 13. Valve 145 opens and working fluid circuit 30 is in fluid communication with TED 112 via thermal circuits 131 and 141, which thermally connect TED 112 and engine 13 via thermal circuit 21. Valves 125, 165, and 36 may be closed during the startup heating mode. In some embodiments, the cold core 40 is not required during the startup heating mode due to the heated airflow into the passenger compartment.

図21は、例えばマイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両における、「停止冷間加熱モード」とも呼ばれ得る、第5モードでの、温度制御システム101の一実施形態も示す。マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいてエンジン13が停止されると、エンジン13は停止しながら冷える。エンジン13が冷えるので、液体冷媒の温度もそれに応じて下がる。このモードでは、エンジン13の温度が下がり乗員区画を加熱するのに不充分となる(例えば、エンジン温度が第1(または第2)温度閾値を下回る)場合に、乗員区画に熱が提供されている。このモードでは、温度勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気チャネル54に熱を伝達するTED112に、制御装置が電気エネルギーを提供する。作動流体回路30および熱回路141内の液体冷媒は、エンジン13内のポンプ(例えば、電気ポンプ)(図示せず)によって回路を通して移動させられる。代替的な実施形態において、ポンプはエンジン13の外部に位置付けられ得る。バルブ145は開放し、作動流体回路30は熱回路131および141を介してTED112と流体連通し、これは熱回路21を介してTED112およびエンジン13を熱的に接続する。バルブ125、165、および36は、停止冷間加熱モードの間、閉鎖され得る。いくつかの実施形態においては、乗員区画内への空気流が加熱されていることにより、低温コア40は停止冷間加熱モードの間必要とされない。ゆえに、温度制御システム101は、マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいて空気流を加熱するためにエンジン13が始動される必要のない期間を、比較的長く提供することが可能である。本明細書に記載するような、TED112によって提供される加熱機能が無い場合、エンジン13は、エンジン13が例えば車両を駆動する必要がない場合でも、乗員区画の暖房を目的として起動される必要がある場合がある。   FIG. 21 also shows an embodiment of the temperature control system 101 in a fifth mode, which may also be referred to as “stop cold heating mode”, for example in a micro-hybrid or hybrid vehicle. When the engine 13 is stopped in the micro hybrid or the hybrid system, the engine 13 is cooled while being stopped. As the engine 13 cools, the temperature of the liquid refrigerant also decreases accordingly. In this mode, heat is provided to the passenger compartment when the temperature of the engine 13 falls and is insufficient to heat the passenger compartment (eg, the engine temperature is below the first (or second) temperature threshold). Yes. In this mode, the controller provides electrical energy to the TED 112 that creates a temperature gradient and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air channel 54. The liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuit by a pump (for example, an electric pump) (not shown) in the engine 13. In an alternative embodiment, the pump can be located external to engine 13. Valve 145 opens and working fluid circuit 30 is in fluid communication with TED 112 via thermal circuits 131 and 141, which thermally connect TED 112 and engine 13 via thermal circuit 21. Valves 125, 165, and 36 may be closed during the stopped cold heating mode. In some embodiments, the cold core 40 is not required during the stopped cold heating mode because the air flow into the passenger compartment is heated. Thus, the temperature control system 101 can provide a relatively long period of time during which the engine 13 does not need to be started to heat the airflow in a microhybrid or hybrid system. In the absence of the heating function provided by the TED 112 as described herein, the engine 13 needs to be activated for the purpose of heating the passenger compartment, even if the engine 13 does not need to drive the vehicle, for example. There may be.

TED112は、HVACシステム62に配置される。このようにして、熱電装置112によって、乗員区画に入る空気流へ伝達される熱エネルギーは、エンジン13と熱連通する冷媒へ伝達される。一実施形態において、TED112は、乗員区画に入る空気流にとって唯一の熱エネルギー源であり、液体冷媒が熱回路を通って循環しても、エンジン13から取られる熱エネルギーはないか、ほとんどない。まだ起動加熱モードのときに、エンジンが充分に暖かくなると、エンジン13からの熱エネルギーも、作動流体回路30の冷媒を加熱するために用いられる。ゆえに、乗員区画に入る空気流は、初期起動の後、エンジン13およびTED112の両方から熱エネルギーを受け取ることができる。   The TED 112 is located in the HVAC system 62. In this manner, the thermal energy transmitted by the thermoelectric device 112 to the airflow entering the passenger compartment is transmitted to the refrigerant in thermal communication with the engine 13. In one embodiment, the TED 112 is the only source of thermal energy for the airflow entering the passenger compartment, and there is little or no thermal energy taken from the engine 13 as the liquid refrigerant circulates through the thermal circuit. If the engine is sufficiently warm while still in start-up heating mode, thermal energy from engine 13 is also used to heat the refrigerant in working fluid circuit 30. Thus, the airflow entering the passenger compartment can receive thermal energy from both the engine 13 and the TED 112 after initial startup.

この実施形態において、HVACシステム62は、乗員区画につながる異なるチャネル52、54内に空気流を導くように構成される、ブレンドドア56または他の装置を含み得る。この実施形態において、熱交換器116およびTED112は、第2チャネル54に位置付けられている。起動加熱モードにおいて、ブレンドドア56は、空気流の少なくとも一部が第2チャネル54を通って導かれるように配置される。代替的な実施形態において、熱交換器116および/またはTED112は、HVACシステム62の2つ以上のチャネル内に操作可能に連結されるか、または2つ以上のチャネル内に配置され得る。   In this embodiment, the HVAC system 62 may include a blend door 56 or other device configured to direct airflow into different channels 52, 54 leading to the passenger compartment. In this embodiment, the heat exchanger 116 and TED 112 are positioned in the second channel 54. In the startup heating mode, the blend door 56 is positioned such that at least a portion of the air flow is directed through the second channel 54. In alternative embodiments, the heat exchanger 116 and / or TED 112 may be operably coupled within two or more channels of the HVAC system 62 or may be disposed within two or more channels.

起動加熱モードの間、システム101は、空気流が乗員区画に入る前に、空気流のデミストを提供するように構成され得る。エバポレータ58は、空気流がエバポレータ58を通過するようにHVACシステム62内に構成され得るので、空気流が熱交換器116および/またはTED112によって加熱される前に、空気流を冷却し、空気流から湿度を取り除く。   During the startup heating mode, the system 101 may be configured to provide an airflow demist before the airflow enters the passenger compartment. The evaporator 58 may be configured in the HVAC system 62 such that the air flow passes through the evaporator 58 so that the air flow is cooled and air flow is heated before the air flow is heated by the heat exchanger 116 and / or the TED 112. Remove the humidity from the.

図22は、「暖機エンジン加熱モード」または「暖機加熱モード」とも呼ばれ得る、第2モードにおける、温度制御システム101の一実施形態を示す。このモードでは、エンジン13は、空気流にいくらかの熱を供給可能である、暖機運転温度に達しているが、システム101用の唯一の熱エネルギー源となるには不充分な暖かさである(例えば、エンジン温度は、第1温度閾値と第2温度閾値との間である)。このモードにおいて、エンジン13は、熱交換器116およびTED112と熱連通する。エンジン13からの熱エネルギーは、管(熱回路21、30および121)を通る冷媒を介して、熱交換器116に伝達され、エンジン13内またはエンジン13の外部のポンプ(図示せず)によって回路を通して移動させられる。同時に、熱交換器116を介してエンジン13から与えられる熱エネルギーを補うために、熱回路141を介するTED112を用いて、より多くの熱エネルギーが空気流に伝達され得る。制御装置は、熱交換器116、TED112およびエンジン13の間での流体連通を可能にする目的で、アクチュエータ28、32、34、125、および145(閉鎖アクチュエータ135および165)を開放するために動作する。いくつかの実施形態において、アクチュエータ36は、ラジエーター40への冷媒の流れがないように閉鎖される。熱回路21を用いてエンジン13と熱連通するTED112により、熱交換器116のみが作動している場合よりも多くの、エンジン13および冷媒の利用可能な熱エネルギーが、空気流に伝達され得る。エンジン13が暖まると、熱交換器116は、ますます多くの熱エネルギーを空気流に伝達し得る。図23に示す実施形態における、熱交換器116の下流に位置付けられるTED112により、TED112を横切って流れる空気流がますます暖かくなるにつれて、TED112の第1伝熱面(または主面)とTED112の第2伝熱面(または廃棄面)との間の温度差は減少するので、TED112の性能係数が向上する。ヒータコア14の下流にTED16を配置することは、TED16から空気流18へ伝達される熱エネルギーが、エンジンおよび冷媒ループが暖機加熱モードにおいて相対的に低温である場合に、相対的に低温のヒータコア14によって吸収されることを阻止または抑制し得るので、暖機加熱モードにおいて空気流18から冷媒ループ内への熱エネルギーの伝達を抑制する。いくつかの実施形態において、図21および22を参照して記載される処理にしたがう動作は、組み合わされて「起動加熱モード」と考えられてもよい。   FIG. 22 illustrates one embodiment of the temperature control system 101 in a second mode, which may also be referred to as “warm-up engine heating mode” or “warm-up heating mode”. In this mode, the engine 13 has reached a warm-up operating temperature that can supply some heat to the airflow, but not warm enough to be the only source of thermal energy for the system 101 (eg, The engine temperature is between the first temperature threshold and the second temperature threshold). In this mode, engine 13 is in thermal communication with heat exchanger 116 and TED 112. Thermal energy from the engine 13 is transmitted to the heat exchanger 116 via a refrigerant passing through the pipes (thermal circuits 21, 30 and 121), and is circuitized by a pump (not shown) in the engine 13 or outside the engine 13. Moved through. At the same time, more heat energy can be transferred to the airflow using the TED 112 via the thermal circuit 141 to supplement the thermal energy provided from the engine 13 via the heat exchanger 116. The controller operates to open actuators 28, 32, 34, 125, and 145 (closed actuators 135 and 165) in order to allow fluid communication between heat exchanger 116, TED 112 and engine 13. To do. In some embodiments, the actuator 36 is closed so that there is no refrigerant flow to the radiator 40. With the TED 112 that is in thermal communication with the engine 13 using the thermal circuit 21, more available thermal energy of the engine 13 and refrigerant can be transferred to the airflow than if only the heat exchanger 116 is operating. As the engine 13 warms up, the heat exchanger 116 can transfer more and more heat energy to the airflow. The TED 112 positioned downstream of the heat exchanger 116 in the embodiment shown in FIG. Since the temperature difference between the two heat transfer surfaces (or waste surfaces) is reduced, the performance factor of the TED 112 is improved. Placing the TED 16 downstream of the heater core 14 means that the heat energy transferred from the TED 16 to the air stream 18 is relatively low when the engine and refrigerant loop are relatively cold in the warm-up heating mode. Since it can be prevented or suppressed from being absorbed by the heat flow 14, the transfer of thermal energy from the air flow 18 into the refrigerant loop is suppressed in the warm-up heating mode. In some embodiments, the operations according to the process described with reference to FIGS. 21 and 22 may be combined and considered a “start-up heating mode”.

図22は、例えばマイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両における、「停止加熱モード」(または「停止冷却加熱モード」)とも呼ばれ得る、第6モードでの、温度制御システム101の一実施形態も示す。マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいてエンジン13が停止すると、エンジン13は停止しながら冷える。エンジン13が冷えるので、液体冷媒の温度もそれに応じて下がる。このモードでは、エンジン13および冷媒は、残留熱エネルギーを利用して空気流にいくらかの熱を供給し得るが、システム101用の唯一の熱エネルギー源となるには不充分な暖かさである(例えば、エンジン温度は、第1温度閾値と第2温度閾値との間である)。このモードにおいて、エンジン13は、熱交換器116およびTED112と熱連通する。エンジン13からの熱エネルギーは、管(熱回路21、30および121)を通る冷媒を介して、熱交換器116に伝達され、エンジン13内またはエンジン13の外部のポンプ(例えば、電気ポンプ)(図示せず)によって回路を通して移動させられる。同時に、熱交換器116を介してエンジン13から与えられる熱エネルギーを補うために、熱回路141を介するTED112を用いて、より多くの熱エネルギーが空気流に伝達され得る。制御装置は、熱交換器116、TED112およびエンジン13の間での流体連通を可能にする目的で、アクチュエータ28、32、34、125、および145(閉鎖アクチュエータ135および165)を開放するために動作する。いくつかの実施形態において、アクチュエータ36は、ラジエーター40への冷媒の流れがないように閉鎖される。熱回路21を介してエンジン13と熱連通するTED112により、熱交換器116のみが作動している場合よりも多くの、エンジン13および冷媒の利用可能な熱エネルギーが、空気流に伝達され得る。ゆえに、温度制御システム101は、マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいて空気流を加熱するためにエンジン13が始動される必要のない期間を、比較的長く提供することが可能である。補助的な加熱がないと(例えば、システム101がTED112を有していない)、エンジン13は、エンジン13が例えば車両を駆動する必要がない場合でも、乗員区画の暖房を目的として起動される必要がある場合がある。   FIG. 22 also illustrates one embodiment of the temperature control system 101 in a sixth mode, which may also be referred to as a “stop heating mode” (or “stop cooling heating mode”), for example in a microhybrid or hybrid vehicle. When the engine 13 is stopped in the micro hybrid or the hybrid system, the engine 13 is cooled while being stopped. As the engine 13 cools, the temperature of the liquid refrigerant also decreases accordingly. In this mode, the engine 13 and the refrigerant can utilize the residual heat energy to supply some heat to the air stream, but not warm enough to be the only source of thermal energy for the system 101 (eg, The engine temperature is between a first temperature threshold and a second temperature threshold). In this mode, engine 13 is in thermal communication with heat exchanger 116 and TED 112. The heat energy from the engine 13 is transmitted to the heat exchanger 116 via a refrigerant passing through the pipes (thermal circuits 21, 30 and 121), and a pump (for example, an electric pump) (for example, an electric pump) inside or outside the engine 13 ( (Not shown) through the circuit. At the same time, more heat energy can be transferred to the airflow using the TED 112 via the thermal circuit 141 to supplement the thermal energy provided from the engine 13 via the heat exchanger 116. The controller operates to open actuators 28, 32, 34, 125, and 145 (closed actuators 135 and 165) in order to allow fluid communication between heat exchanger 116, TED 112 and engine 13. To do. In some embodiments, the actuator 36 is closed so that there is no refrigerant flow to the radiator 40. With the TED 112 in thermal communication with the engine 13 via the thermal circuit 21, more available thermal energy of the engine 13 and refrigerant can be transferred to the airflow than if only the heat exchanger 116 is operating. Thus, the temperature control system 101 can provide a relatively long period of time during which the engine 13 does not need to be started to heat the airflow in a microhybrid or hybrid system. Without auxiliary heating (eg, system 101 does not have TED 112), engine 13 needs to be activated for the purpose of heating the passenger compartment, even if engine 13 does not need to drive the vehicle, for example. There may be.

図23は、「温間エンジン加熱モード」、「温間加熱モード」または「加熱モード」とも呼ばれ得る、第3モードにおける温度制御システム101の一実施形態を示す。このモードにおいて、エンジン13は充分な温度に達し、システム101用の唯一の熱エネルギー源である(例えば、エンジン温度は第2温度閾値を上回る)。このモードでは、エンジン13は熱交換器116と熱連通する。エンジン13からの熱エネルギーは、管(熱回路21、30および121)を通る冷媒を介して、熱交換器116に伝達される。エンジン13内またはエンジン13の外部のポンプ(図示せず)は、エンジン13と熱交換器116との間で冷媒を循環させるように構成され得る。制御装置は、熱交換器116とエンジン13との間での流体連通を可能にする目的で、アクチュエータ28、32、34、125、および165(閉鎖アクチュエータ135および145)を開放するために動作する。TED112の動作を停止するために、TED112への電流は停止または制限され得る。いくつかの実施形態において、アクチュエータ36は、ラジエーター40へ流れる冷媒がないように閉鎖される。   FIG. 23 illustrates one embodiment of the temperature control system 101 in a third mode, which may also be referred to as “warm engine heating mode”, “warm heating mode” or “heating mode”. In this mode, the engine 13 reaches a sufficient temperature and is the only source of thermal energy for the system 101 (eg, the engine temperature is above the second temperature threshold). In this mode, engine 13 is in thermal communication with heat exchanger 116. Thermal energy from the engine 13 is transmitted to the heat exchanger 116 via the refrigerant passing through the pipes (thermal circuits 21, 30 and 121). A pump (not shown) within engine 13 or external to engine 13 may be configured to circulate refrigerant between engine 13 and heat exchanger 116. The controller operates to open the actuators 28, 32, 34, 125, and 165 (closed actuators 135 and 145) in order to allow fluid communication between the heat exchanger 116 and the engine 13. . In order to stop the operation of the TED 112, the current to the TED 112 may be stopped or limited. In some embodiments, the actuator 36 is closed so that there is no refrigerant flowing to the radiator 40.

図23は、例えばマイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両における、「停止温間加熱モード」とも呼ばれ得る第7モードでの、温度制御システム101の一実施形態も示す。このモードでは、エンジン13は停止されるが、システム101用の唯一の熱エネルギー源となるのに充分な温度である(例えば、エンジン温度が第2(または第1)温度閾値を上回る)。マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいてエンジン13が停止されると、エンジン13および冷媒は、最初は残留熱エネルギーを有する。このモードでは、エンジン13は熱交換器116と熱連通する。エンジン13からの熱エネルギーは、管(熱回路21、30および121)を通る冷媒を介して、熱交換器116に伝達される。エンジン13内またはエンジン13の外部のポンプ(例えば、電気ポンプ)(図示せず)は、エンジン13と熱交換器116との間で冷媒を循環させるように構成され得る。制御装置は、熱交換器116とエンジン13との間での流体連通を可能にする目的で、アクチュエータ28、32、34、125、および165(閉鎖アクチュエータ135および145)を開放するために動作する。TED112の動作を停止するために、TED112への電流は停止または制限され得る。いくつかの実施形態において、アクチュエータ36は、ラジエーター40への冷媒の流れがないように閉鎖される。   FIG. 23 also illustrates an embodiment of the temperature control system 101 in a seventh mode, which may also be referred to as a “stop warm heating mode”, for example in a microhybrid or hybrid vehicle. In this mode, the engine 13 is shut down, but at a temperature sufficient to be the only source of thermal energy for the system 101 (eg, the engine temperature is above a second (or first) temperature threshold). When the engine 13 is stopped in the micro-hybrid or hybrid system, the engine 13 and the refrigerant initially have residual heat energy. In this mode, engine 13 is in thermal communication with heat exchanger 116. Thermal energy from the engine 13 is transmitted to the heat exchanger 116 via the refrigerant passing through the pipes (thermal circuits 21, 30 and 121). A pump (eg, an electric pump) (not shown) within or external to engine 13 may be configured to circulate refrigerant between engine 13 and heat exchanger 116. The controller operates to open the actuators 28, 32, 34, 125, and 165 (closed actuators 135 and 145) in order to allow fluid communication between the heat exchanger 116 and the engine 13. . In order to stop the operation of the TED 112, the current to the TED 112 may be stopped or limited. In some embodiments, the actuator 36 is closed so that there is no refrigerant flow to the radiator 40.

温間エンジン加熱モードおよび/または温間加熱モードにおいて、制御装置は、TED112に供給される電気エネルギーを停止し得る。エンジン13が充分な温度である場合、TED112はもはや必要ではなくなり、TED112に印加される電気エネルギーは節約され得る。アクチュエータの動作を制御することにより、システム101は、TED112をバイパスし、熱交換器116をエンジン13へ熱的に接続することが可能である。この実施形態では、乗客用空気チャネル19に、複数の熱交換器116や熱交換器の複数のセットを有する必要はない。そのかわり、システム101は、単一の熱交換器116または単一の熱交換器のセット、および/または、単一のTED112または単一のTED112のセットに接続されながら、様々な冷却および/または加熱モードで動作し得る。   In the warm engine heating mode and / or the warm heating mode, the controller may stop the electrical energy supplied to the TED 112. If the engine 13 is at a sufficient temperature, the TED 112 is no longer needed and the electrical energy applied to the TED 112 can be saved. By controlling the operation of the actuator, the system 101 can bypass the TED 112 and thermally connect the heat exchanger 116 to the engine 13. In this embodiment, the passenger air channel 19 need not have multiple heat exchangers 116 or multiple sets of heat exchangers. Instead, the system 101 may be connected to a single heat exchanger 116 or a set of single heat exchangers and / or a single TED 112 or a single set of TEDs 112 while providing various cooling and / or Can operate in heating mode.

空気流が乗員区画に入る前に加熱されるように、ブレンドドア56は、熱交換器116および/またはTED112が位置付けられるチャネル54を通して、空気流の少なくとも一部を導き得る。より低速で乗員区画を暖房するためには、ブレンドドア56は、より少ない空気流を、熱交換器116および/またはTED112のチャネル54を通過させ、より多い空気流を、加熱されない他方のチャネル52を通過させるように調整され得る。加熱速度を上げるためには、ブレンドドアは、より多くの空気流が、熱交換器116および/またはTED112を備えるチャネル54を通して導かれ、より少ない空気流が、他方のチャネル52内に入れられるように調整され得る。   The blend door 56 may direct at least a portion of the air flow through the channel 54 in which the heat exchanger 116 and / or the TED 112 is positioned so that the air flow is heated before entering the passenger compartment. To heat the passenger compartment at lower speeds, the blend door 56 allows less airflow to pass through the heat exchanger 116 and / or the channel 54 of the TED 112 and more airflow to the other unheated channel 52. Can be adjusted to pass. To increase the heating rate, the blend door is such that more air flow is directed through the channel 54 with the heat exchanger 116 and / or TED 112 and less air flow is placed in the other channel 52. Can be adjusted.

必要に応じて、TED112を、温間エンジン加熱モードおよび/または停止温間加熱モードの間の熱エネルギー源として用いることも可能である。高温のエンジン13は、通常、乗員区画を加熱するために、熱交換器116に充分な熱エネルギーを供給し得るが、TED112は、図22に関して記載するように、補助的な熱エネルギー源として用いられ得る。システム101のアクチュエータは、エンジン13および作動流体回路30が、熱交換器116およびTED112と熱連通して配置されるように構成され得る。電気エネルギーは、TED112に供給され続け得るので、乗客用空気区画の空気流へ、熱エネルギーを伝達する。エンジン13も、エンジン13内またはエンジン13の外部のポンプによって移動させられる、加熱された冷媒を介して、熱交換器116に熱エネルギーを伝達するので、TED112からの熱エネルギーは補助的なものである。   If desired, the TED 112 can be used as a thermal energy source during the warm engine heating mode and / or the stopped warm heating mode. The hot engine 13 can typically supply sufficient heat energy to the heat exchanger 116 to heat the passenger compartment, while the TED 112 is used as an auxiliary heat energy source as described with respect to FIG. Can be. The actuator of system 101 may be configured such that engine 13 and working fluid circuit 30 are placed in thermal communication with heat exchanger 116 and TED 112. As electrical energy can continue to be supplied to the TED 112, it transfers thermal energy to the airflow in the passenger air compartment. The engine 13 also transfers heat energy to the heat exchanger 116 through a heated refrigerant that is moved by a pump inside or outside the engine 13, so the heat energy from the TED 112 is auxiliary. is there.

温度制御システム101が温間エンジン加熱モードにある場合、エバポレータ58は、空気流から湿度を取り除くように構成され得る。それゆえ、加熱工程全体の間、デミストが可能である。起動加熱モードの構成と同様に、エバポレータ58は、空気流が熱交換器116および/またはTED112によって加熱される前にエバポレータ58を通過するように、HVACシステム62に配置され得る。   When the temperature control system 101 is in the warm engine heating mode, the evaporator 58 may be configured to remove humidity from the air flow. Therefore, demisting is possible during the entire heating process. Similar to the configuration of the startup heating mode, the evaporator 58 may be arranged in the HVAC system 62 such that the air flow passes through the evaporator 58 before being heated by the heat exchanger 116 and / or the TED 112.

図24は、第4モードまたは「冷却モード」の温度制御システム101の一実施形態を示す。このモードは、従来のマイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両において利用され得る。本明細書に記載するような、このモードでの冷却により、エンジン13は、乗員区画を冷却する必要がない場合がある。例えば、ベルト駆動圧縮機は、必要な冷却を提供する必要がない場合もある。いくつかの実施形態において、エンジン13は、冷却モードの間、停止したままか、または長い時間停止したままである。開示される実施形態は、例えばハイブリッド車両における、電気圧縮機システムによってもたらされる冷却を置換または補足し得る。冷却モードにおいて、システム101は、空気流からの熱を、TED112を介して低温コア40に伝達することによって、HVACシステム62の空気流を冷却する。一実施形態において、バルブ32、34、36、135および145は開放され、バルブ28および125は閉鎖される。ポンプ53は、作動流体回路30および冷却回路50を通る冷媒の流れを可能にするように関与し、TED112からの熱エネルギーを、熱回路141を介して低温コア40に移動させる。低温コアまたはラジエーター40は、空気流の冷却を補助するように構成される。システム101の一部として、ヒートシンク回路または冷却回路50は、TED112が低温コアまたはラジエーター40と熱連通するように構成される。この構成において、エンジン13は、冷媒システムによってバイパスされ、熱交換器116またはTED112と熱連通していない。ゆえに、冷却回路50および低温コア40は、効率的な方法でTED112から熱を伝達する。   FIG. 24 illustrates one embodiment of a temperature control system 101 in a fourth mode or “cooling mode”. This mode can be utilized in conventional micro-hybrid or hybrid vehicles. With this mode of cooling as described herein, the engine 13 may not need to cool the passenger compartment. For example, a belt driven compressor may not need to provide the necessary cooling. In some embodiments, the engine 13 remains stopped or has been stopped for a long time during the cooling mode. The disclosed embodiments may replace or supplement the cooling provided by the electric compressor system, for example, in a hybrid vehicle. In the cooling mode, the system 101 cools the air flow of the HVAC system 62 by transferring heat from the air flow to the cold core 40 via the TED 112. In one embodiment, valves 32, 34, 36, 135 and 145 are opened and valves 28 and 125 are closed. The pump 53 is involved to allow refrigerant flow through the working fluid circuit 30 and the cooling circuit 50 and moves the thermal energy from the TED 112 to the cold core 40 via the thermal circuit 141. The cold core or radiator 40 is configured to assist in cooling the air flow. As part of the system 101, the heat sink circuit or cooling circuit 50 is configured such that the TED 112 is in thermal communication with the cold core or radiator 40. In this configuration, engine 13 is bypassed by the refrigerant system and is not in thermal communication with heat exchanger 116 or TED 112. Thus, the cooling circuit 50 and the cold core 40 transfer heat from the TED 112 in an efficient manner.

TED112は、加熱モードで用いられる極性とは逆の極性を備える電気エネルギーを受ける。逆の極性の電気エネルギーがTED112に印加されると、熱勾配の方向が反転する。乗客用空気チャネル19に熱または熱エネルギーを提供するのではなく、TED112は、空気流から、熱回路30および50と熱連通し最終的には低温コア40と熱連通する、熱回路141へと熱エネルギーを奪って伝達することによって、空気流を冷却する。より効率的な熱エネルギーの伝達をもたらすために、冷却回路50および/または低温コア40は、熱電装置112に近接して位置付けられ得る。好ましくは、低温コアまたはラジエーター40は、空気流、または熱を分散するための他のソースに晒される。空気流がエバポレータ58を通過し得る間、エバポレータシステム(すなわち、圧縮機ベースの冷却システム)は、エバポレータ58が実質的に空気流の熱エネルギーに影響を及ぼさない(例えば、エバポレータは空気流から熱エネルギーを吸収しない)ように非作動とされ得る。   The TED 112 receives electrical energy having a polarity opposite to that used in the heating mode. When reverse polarity electrical energy is applied to the TED 112, the direction of the thermal gradient is reversed. Rather than providing heat or thermal energy to the passenger air channel 19, the TED 112 passes from the air stream to a thermal circuit 141 that is in thermal communication with the thermal circuits 30 and 50 and ultimately in thermal communication with the cold core 40. The air flow is cooled by depriving and transmitting thermal energy. The cooling circuit 50 and / or the cold core 40 may be positioned proximate to the thermoelectric device 112 to provide more efficient thermal energy transfer. Preferably, the cold core or radiator 40 is exposed to an air stream or other source for dissipating heat. While the air flow can pass through the evaporator 58, the evaporator system (ie, the compressor-based cooling system) causes the evaporator 58 to have substantially no effect on the thermal energy of the air flow (eg, the evaporator heats from the air flow). May not be activated) so as not to absorb energy.

いくつかの実施形態において、冷却モードの間、エバポレータ58は、「補助的冷却モード」を提供するために、空気流が乗員区画に入る前に空気流を冷却する部分として用いられ得る。例えばハイブリッド車両などにおける、いくつかの実施形態では、エバポレータ58は、ベルト駆動圧縮機を備える圧縮機ベースの冷却システムの一部であってもよい。いくつかの実施形態において、圧縮機は、電気圧縮機であってもよい。エバポレータ58は、空気流が通過し、空気流がTED112に到達する前に湿度が取り除かれるように構成され得る。また、TED112は、複数のチャネル52、54の1つの内部に位置付けられ得る。ブレンドドア56は、TED112が位置付けられるチャネル54内に空気流を導くように構成され得る。加熱モードと同様に、冷却モードにおいても、ブレンドドア56は、どのくらいの量の空気流をチャネル52、54に通すかを調節することによって、冷却速度を調節し得る。代替的に、TED112は、分離したチャネルの使用なしに、空気流全体から熱を伝達するように構成されてもよい。ゆえに、TED112は、空気流から熱エネルギーを吸収するエバポレータ58と一緒に、熱エネルギーを吸収することによって、補助的な冷却をもたらし得る。   In some embodiments, during the cooling mode, the evaporator 58 may be used as a part to cool the air flow before it enters the passenger compartment to provide an “auxiliary cooling mode”. In some embodiments, such as in a hybrid vehicle, the evaporator 58 may be part of a compressor-based cooling system that includes a belt driven compressor. In some embodiments, the compressor may be an electric compressor. The evaporator 58 may be configured such that the air flow passes and the humidity is removed before the air flow reaches the TED 112. Also, the TED 112 may be located within one of the plurality of channels 52, 54. The blend door 56 may be configured to direct airflow into the channel 54 in which the TED 112 is positioned. Similar to the heating mode, in the cooling mode, the blend door 56 can adjust the cooling rate by adjusting how much airflow is passed through the channels 52, 54. Alternatively, the TED 112 may be configured to transfer heat from the entire air stream without the use of a separate channel. Thus, TED 112 may provide supplemental cooling by absorbing thermal energy along with evaporator 58 that absorbs thermal energy from the air stream.

いくつかの実施形態においては、蓄熱装置123がHVACシステム101に連結される。図24に示すように、蓄熱装置123は、エバポレータ58に連結されるか、エバポレータ58の一部となり得る。蓄熱装置123を備えるエバポレータ58は、「重量」エバポレータと考えられる一方で、蓄熱装置123を備えないエバポレータ58は、「軽量」エバポレータと考えられる。「重量」エバポレータにおいて、蓄熱装置123は、図24に示すようにエバポレータ58と熱連通し得る。いくつかの実施形態において、蓄熱装置123は、エバポレータ58に接続されてもよいし、エバポレータ58の内部にあってもよいし、エバポレータ58の一部であってもよい。軽量エバポレータでは、蓄熱装置123は、例えば、エバポレータ58、熱交換器116、および/またはTED112の上流または下流など、HVACシステム101の間のあらゆる場所に配置され得る。本明細書に記載するように内燃エンジンが停止されると、熱エネルギー蓄積装置123の熱エネルギーは、エンジンの始動を要することなく、より長い期間冷却をもたらすために利用され得る。例えば、エンジンが停止されると、蓄熱装置123は、最初に空気流を冷却する。蓄熱装置123に蓄積された熱エネルギーが空気流によって吸収されると、TED112は空気流の冷却を継続するために関与し得る。   In some embodiments, the heat storage device 123 is coupled to the HVAC system 101. As shown in FIG. 24, the heat storage device 123 may be connected to the evaporator 58 or may be a part of the evaporator 58. The evaporator 58 with the heat storage device 123 is considered a “weight” evaporator, while the evaporator 58 without the heat storage device 123 is considered a “light” evaporator. In the “weight” evaporator, the heat storage device 123 may be in thermal communication with the evaporator 58 as shown in FIG. In some embodiments, the heat storage device 123 may be connected to the evaporator 58, may be inside the evaporator 58, or may be part of the evaporator 58. For lightweight evaporators, the heat storage device 123 may be located anywhere between the HVAC systems 101, such as upstream or downstream of the evaporator 58, heat exchanger 116, and / or TED 112, for example. When the internal combustion engine is shut down as described herein, the thermal energy of the thermal energy storage device 123 can be utilized to provide cooling for a longer period without requiring the engine to start. For example, when the engine is stopped, the heat storage device 123 first cools the air flow. Once the thermal energy stored in the heat storage device 123 is absorbed by the air flow, the TED 112 may be involved to continue cooling the air flow.

蓄熱装置123は、第1または第2チャネル52、54に位置付けられてもよく、冷却モードの間、多用途性を提供する。例えば、蓄熱装置123は、第1チャネル52に位置付けられ得る。エンジン13がシャットオフされ、エバポレータ58がもはや動作しなくなると、ブレンドドア56は、蓄熱装置123が、エンジン13がオフにされる最初の期間、冷却を提供するように、空気流の全てまたは相当な部分を、第1チャネル52を通して導くように配向され得る。蓄熱装置123に蓄積される熱エネルギーが大きくなると、ブレンドドア56は、TED112が本明細書に記載するように空気流を冷却するように、空気流の全てまたは相当な部分を、第2チャネル54を通して導くように配向され得る。   The thermal storage device 123 may be positioned in the first or second channel 52, 54 and provides versatility during the cooling mode. For example, the heat storage device 123 can be positioned in the first channel 52. When the engine 13 is shut off and the evaporator 58 is no longer operational, the blending door 56 will allow all or a substantial amount of air flow so that the heat storage device 123 provides cooling during the initial period when the engine 13 is turned off. This portion can be oriented to guide through the first channel 52. As the thermal energy stored in the heat accumulator 123 increases, the blend door 56 causes all or a substantial portion of the air flow to pass through the second channel 54 so that the TED 112 cools the air flow as described herein. May be oriented to guide through.

HVACシステム101は、HVACシステム101に導かれる電気出力を熱出力に変換し、この熱出力を蓄熱装置123に保管し得る。1つまたは2つ以上の熱電装置は、電気出力を熱出力に変換するために利用され得るが、任意の適切な電気出力から熱出力への変換装置が用いられてもよい。熱出力を保管するために、蓄熱装置123は、ワックス(高温相変化物質)および水(低温相変化物質)など、高温および低温での両方の相変化物質を含み得る。HVACシステム100は、内容全体が、参照によりこれより本明細書に組み込まれ、本明細書の一部と考慮されるべきである、2005年7月19日に出願された米国特許出願第11/184,742号明細書にさらに記載されるように、オルタネータ、回生ブレーキシステム発電機、および/または、廃熱回収システムなどの、システムからの利用可能な電気エネルギーを利用するために、蓄熱装置123を利用し得る。いくつかの実施形態において、圧縮機ベースの冷却システムは、内燃エンジンが作動し、圧縮機ベースの冷却システムに電力を供給している間、蓄熱装置123に熱エネルギーを保管するために用いられ得る。いくつかの実施形態においては、より長いエンジンの停止時間を提供する目的で、加熱モードの間、蓄熱装置123を利用するために、同一の概念が適用され得る。   The HVAC system 101 may convert the electrical output that is directed to the HVAC system 101 into a thermal output, and store this thermal output in the heat storage device 123. One or more thermoelectric devices may be utilized to convert electrical output to thermal output, although any suitable electrical output to thermal output conversion device may be used. To store heat output, the thermal storage device 123 can include both high and low temperature phase change materials, such as wax (high temperature phase change material) and water (low temperature phase change material). HVAC system 100 is a U.S. patent application Ser. No. 11/11 filed Jul. 19, 2005, the entire contents of which are hereby incorporated by reference and should be considered part of this specification. As further described in US Pat. No. 184,742, a heat storage device 123 is used to utilize available electrical energy from the system, such as an alternator, regenerative brake system generator, and / or waste heat recovery system. Can be used. In some embodiments, the compressor-based cooling system may be used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the internal combustion engine is operating and supplying power to the compressor-based cooling system. . In some embodiments, the same concept can be applied to utilize the heat storage device 123 during the heating mode in order to provide longer engine shutdown times.

図25は、車両の乗員区画を冷却するために用いられ得る、温度制御システムの代替的な一実施形態を示す。この実施形態において、空気流は、熱交換器116またはTED112の使用なしに冷却され得る。バルブは全て閉鎖され、ポンプは全てオフになる。この実施形態において、図25は、依然として動作中であり得る1つの熱回路は、HVACシステム62および温度制御システム101から独立していてもよい、分離した温度制御装置93によって制御されるラジエーター回路90に冷却流体を循環させるために、エンジン15内部のポンプを利用するラジエーター回路90であることを示している。アクチュエータ28および29は閉鎖される。一実施形態において、ラジエーター17は、低温コア40から分離した構成要素である。このモードにおいて、TED112に印加される電気エネルギーはなく、エンジン15から熱交換器116への熱エネルギーの伝達もない。熱伝達源として熱交換器を用いる代わりに、空気流はチャネル52内へと導かれ、その後乗員区画内へと導かれる。一実施形態において、ブレンドドア56は、空気流の実質的に全てをチャネル52内へと導くように構成されるので、空気流は、乗員区画に入る前に熱交換器116を通過しない。いくつかの実施形態において、空気流は、チャネル52内に入る前にエバポレータ58を通過し得る。代替的には、エバポレータ58は、空気流が通るチャネル52内に位置付けられ得る。このようにして、空気流は、HVACシステム62にあらゆる熱伝達をもたらすシステム101なしで冷却される。   FIG. 25 illustrates an alternative embodiment of a temperature control system that can be used to cool a passenger compartment of a vehicle. In this embodiment, the air stream can be cooled without the use of heat exchanger 116 or TED 112. All valves are closed and all pumps are off. In this embodiment, FIG. 25 shows that one thermal circuit that may still be operating is a radiator circuit 90 controlled by a separate temperature controller 93 that may be independent of the HVAC system 62 and the temperature control system 101. The radiator circuit 90 uses a pump inside the engine 15 to circulate the cooling fluid. Actuators 28 and 29 are closed. In one embodiment, the radiator 17 is a separate component from the cold core 40. In this mode, there is no electrical energy applied to the TED 112 and no thermal energy transfer from the engine 15 to the heat exchanger 116. Instead of using a heat exchanger as a heat transfer source, the air flow is directed into the channel 52 and then into the passenger compartment. In one embodiment, the blend door 56 is configured to direct substantially all of the air flow into the channel 52 so that the air flow does not pass through the heat exchanger 116 before entering the passenger compartment. In some embodiments, the air flow may pass through the evaporator 58 before entering the channel 52. Alternatively, the evaporator 58 can be positioned in the channel 52 through which the air flow passes. In this way, the airflow is cooled without the system 101 providing any heat transfer to the HVAC system 62.

図26Aは、単純化された制御の概略図により、加熱モードまたは冷却モードという2つの動作モードを備える代替的な実施形態を示す。図26Aは、加熱モード、補助的な加熱モード、および/または、停止加熱モードとも呼ばれ得る、第1モードでの温度制御システム102の一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、図26Aに示す実施形態の加熱モードは、起動加熱モード、暖機エンジン加熱モード、および/または温間エンジンモード(図26Aに示す組み合わせられた実施形態は、起動加熱モードと考えられ得る)だけでなく、図21〜23に関して上述した、停止冷間加熱モード、停止加熱モード、および/または停止温間加熱モードも組み合わせる。   FIG. 26A shows an alternative embodiment with two modes of operation, a heating mode or a cooling mode, with a simplified control schematic. FIG. 26A illustrates one embodiment of the temperature control system 102 in a first mode, which may also be referred to as a heating mode, an auxiliary heating mode, and / or a stop heating mode. In some embodiments, the heating mode of the embodiment shown in FIG. 26A is a startup heating mode, a warm-up engine heating mode, and / or a warm engine mode (the combined embodiment shown in FIG. 26A is a startup heating mode). As well as the stopped cold heating mode, the stopped heating mode, and / or the stopped warm heating mode described above with respect to FIGS.

上述のように、エンジン15は最初に始動されるときには、乗員区画内の温度を充分に上昇させるための、充分な熱を生じない場合がある。加熱モードにおいては、エンジン15が最初に暖機運転し、乗員区画を加熱するのに充分な温度にはまだ達していない間、乗員区画に熱が供給される。制御装置は、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気チャネル54に熱を伝達するTED112に、電気エネルギーを供給する。ポンプ55は、作動流体回路30およびラジエーター回路90内の液体冷媒を移動させる。ラジエーター回路90および熱制御装置93は、エンジン15を低温に維持し、これらは温度制御システム102から独立し得る。アクチュエータ31は、作動流体回路30およびラジエーター回路90を同時に開放し得る。バルブ93は、ラジエーター回路90を通る流体の流れを制御し得る。作動流体回路30は、熱交換器116およびTED112と流体連通する。アクチュエータ32は、加熱モードの間、エンジン15に戻る熱回路37に作動流体回路30を接続する。いくつかの実施形態では、乗員区画内への空気流が加熱されているので、低温コア40は加熱モードの間必要とされない。ゆえに、アクチュエータ32は、補助的な熱交換器または低温コア40への液体冷媒の流れを閉鎖する。   As mentioned above, when engine 15 is first started, it may not generate enough heat to sufficiently raise the temperature in the passenger compartment. In the heating mode, heat is supplied to the passenger compartment while the engine 15 is initially warmed up and has not yet reached a temperature sufficient to heat the passenger compartment. The controller provides electrical energy to the TED 112 that creates a thermal gradient and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air channel 54. The pump 55 moves the liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90. Radiator circuit 90 and thermal controller 93 maintain engine 15 at a low temperature, which may be independent of temperature control system 102. The actuator 31 can open the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90 simultaneously. The valve 93 can control the flow of fluid through the radiator circuit 90. The working fluid circuit 30 is in fluid communication with the heat exchanger 116 and the TED 112. The actuator 32 connects the working fluid circuit 30 to a thermal circuit 37 that returns to the engine 15 during the heating mode. In some embodiments, the cold core 40 is not required during the heating mode because the air flow into the passenger compartment is heated. Thus, the actuator 32 closes the flow of liquid refrigerant to the auxiliary heat exchanger or cold core 40.

また本明細書に記載するように、マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいてエンジン13が停止されると、エンジン13は停止しながら冷える。エンジン13が冷えるにつれて、液体冷媒の温度もそれに応じて下がる。停止冷間加熱モードおよび/または停止加熱モードでは、エンジン13の温度が下がり、乗員区画を加熱するには不充分になった場合に、乗員区画に熱が提供されている。制御装置は、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気チャネル54に熱を伝達するTED112に、電気エネルギーを供給する。作動流体回路30および熱回路141内の液体冷媒は、エンジン13内のポンプ(例えば、電気ポンプ)(図示せず)によって回路を通して移動させられる。作動流体回路30および熱回路141内の液体冷媒は、エンジン13内のポンプ(例えば、電気ポンプ)(図示せず)によって回路を通して移動させられる。代替的な実施形態において、ポンプは、エンジン13の外部に位置付けられてもよい。バルブ145は開放し、作動流体回路30は熱回路131および141を介してTED112と熱連通し、これは、熱回路21を介してTED112およびエンジン13を熱的に接続する。バルブ125、165および36は、停止冷間加熱モードの加熱モードの間、閉鎖され得る。いくつかの実施形態では、乗員区画内への空気流が加熱されているので、低温コア40は停止冷間加熱モードの加熱モードの間必要とされない。それゆえ、温度制御システム102は、エンジン13がマイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステムにおいて空気流を加熱するために始動される必要がない期間を、比較的長く提供することが可能である。TED112によりもたらされている加熱がなければ、エンジン13は、エンジン13が例えば車両を駆動する必要がない場合でも、乗員区画の加熱を目的として始動される必要がある場合がある。   Further, as described in this specification, when the engine 13 is stopped in the micro hybrid or the hybrid system, the engine 13 is cooled while being stopped. As the engine 13 cools, the temperature of the liquid refrigerant decreases accordingly. In the stop cold heating mode and / or the stop heating mode, heat is provided to the passenger compartment when the temperature of the engine 13 drops and is insufficient to heat the passenger compartment. The controller provides electrical energy to the TED 112 that creates a thermal gradient and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air channel 54. The liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuit by a pump (for example, an electric pump) (not shown) in the engine 13. The liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the heat circuit 141 is moved through the circuit by a pump (for example, an electric pump) (not shown) in the engine 13. In an alternative embodiment, the pump may be located outside the engine 13. Valve 145 opens and working fluid circuit 30 is in thermal communication with TED 112 via thermal circuits 131 and 141, which thermally connect TED 112 and engine 13 via thermal circuit 21. Valves 125, 165 and 36 may be closed during the heating mode of the stopped cold heating mode. In some embodiments, since the air flow into the passenger compartment is heated, the cold core 40 is not required during the heating mode of the stopped cold heating mode. Therefore, the temperature control system 102 can provide a relatively long period of time during which the engine 13 does not need to be started to heat the air flow in a microhybrid or hybrid system. Without the heating provided by the TED 112, the engine 13 may need to be started for the purpose of heating the passenger compartment, even if the engine 13 does not need to drive the vehicle, for example.

図26Bは、単純化された制御の概略図により、エンジン15が停止されている間の、マイクロハイブリッドまたはハイブリッドシステム用の加熱モードの代替的な一実施形態を示す。例えば、停止冷間加熱モード、停止加熱モード、および/または停止温間加熱モードの間など、エンジン15を冷たく維持することが必要でない場合には、ラジエーター回路90を通る流れは制限され得る。バルブ93は、マイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両においてエンジンが停止される場合、熱回路93を通る冷媒の流れを制限するために閉鎖され得る。エンジンが停止されている間、ラジエーター17を通る冷媒の流れを阻止することにより、残留熱の外気への損失が軽減され得る。制御装置は、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気チャネル54に熱を伝達するTED112に、電気エネルギーを供給する。ポンプ55(例えば、電気ポンプ)は、作動流体回路30およびラジエーター回路90内の液体冷媒を移動させる。アクチュエータ31は、作動流体回路30を開放し得る。作動流体回路30は、熱交換器116およびTED112と流体連通する。アクチュエータ32は、エンジン15および冷媒から残留熱を吸収するために、加熱の間、エンジン15に戻る熱回路37に作動流体回路30を接続する。エンジン15が停止される間、エンジン15および冷媒の残留熱が下がると、エンジン15が停止したままか、または長い時間停止したままであることを可能にするために、TED112は、TED112の加熱端部から空気チャネルへと熱を伝達し続け得る。   FIG. 26B shows an alternative embodiment of a heating mode for a micro-hybrid or hybrid system while the engine 15 is stopped, according to a simplified control schematic. For example, if it is not necessary to keep the engine 15 cool, such as during a stopped cold heating mode, a stopped heating mode, and / or a stopped warm heating mode, the flow through the radiator circuit 90 may be limited. The valve 93 can be closed to restrict the flow of refrigerant through the thermal circuit 93 when the engine is stopped in a micro-hybrid or hybrid vehicle. By blocking the flow of refrigerant through the radiator 17 while the engine is stopped, the loss of residual heat to the outside air can be reduced. The controller provides electrical energy to the TED 112 that creates a thermal gradient and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air channel 54. The pump 55 (for example, an electric pump) moves the liquid refrigerant in the working fluid circuit 30 and the radiator circuit 90. The actuator 31 can open the working fluid circuit 30. The working fluid circuit 30 is in fluid communication with the heat exchanger 116 and the TED 112. Actuator 32 connects working fluid circuit 30 to thermal circuit 37 that returns to engine 15 during heating to absorb residual heat from engine 15 and the refrigerant. While the engine 15 is shut down, the TED 112 is heated by the TED 112 to allow the engine 15 to remain stopped or remain stopped for a long time if the residual heat of the engine 15 and the refrigerant is reduced. Heat can continue to be transferred from the section to the air channel.

熱交換器116およびTED112は、HVACシステム62に配置される。このようにして、乗員区画に入る空気流に、熱電装置112によって伝達される熱エネルギーは、エンジン15と熱連通する冷媒へ伝達される。エンジン15が暖機運転している場合、TED112は、乗員区画に入る空気流への、唯一またはほとんど全ての熱エネルギー源となり得る。液体冷媒が、熱交換器116およびエンジン15を含む熱回路を通って循環していても、エンジン15が暖機運転している間は、エンジン15から取り除かれる熱エネルギーはほとんどないか、全くない。   Heat exchanger 116 and TED 112 are located in HVAC system 62. In this way, the thermal energy transferred by the thermoelectric device 112 to the airflow entering the passenger compartment is transferred to the refrigerant in thermal communication with the engine 15. When the engine 15 is warming up, the TED 112 may be the only or almost all heat energy source for the airflow entering the passenger compartment. Even though the liquid refrigerant circulates through a heat circuit including the heat exchanger 116 and the engine 15, little or no heat energy is removed from the engine 15 while the engine 15 is warming up. .

いくつかの実施形態において、TED112の部品は、熱交換器116の一部であってもよく、これはシステム102をさらに単純化する。このような特定の実施形態において、温度制御システム102は、1つまたは2つ以上のアクチュエータ、バイパスバルブ31、および/または、1つまたは2つ以上の切り替えバルブ32を動作させることによって、加熱モードと冷却モードとの間で切り替わり得る。このような特定の実施形態において、温度制御システム102は、2つまたは1つ以下のアクチュエータを用いて、加熱モードと冷却モードとの間で切り替わるように構成される。バイパスバルブ31は、作動流体30がバイパスされるかどうかを制御し得る。切り替えバルブ32(バルブ31と連動する)は、液体冷媒がエンジン15と熱的に接触するか、または、液体冷媒が補助的な熱交換器40と熱的に接触するかどうかを制御し得る。   In some embodiments, the components of the TED 112 may be part of the heat exchanger 116, which further simplifies the system 102. In certain such embodiments, the temperature control system 102 operates in a heating mode by operating one or more actuators, the bypass valve 31, and / or one or more switching valves 32. And switching between cooling modes. In certain such embodiments, the temperature control system 102 is configured to switch between a heating mode and a cooling mode using two or less actuators. The bypass valve 31 may control whether the working fluid 30 is bypassed. The switching valve 32 (in conjunction with the valve 31) can control whether the liquid refrigerant is in thermal contact with the engine 15 or whether the liquid refrigerant is in thermal contact with the auxiliary heat exchanger 40.

エンジンが充分に高温になると、エンジン15からの熱エネルギーは、作動流体回路30の冷媒を加熱するために用いられる。エンジン15が冷媒に充分な熱を提供する場合、熱交換器116は、作動流体回路30の加熱された冷媒から空気流へと熱エネルギーを伝達させることによって、チャネル54の空気流も加熱し始める。ゆえに、乗員区画に入る空気流は、エンジン15が高温になると、エンジン13およびTED112の両方から熱エネルギーを受け取っている。一実施形態において、冷媒は、起動からエンジン15が完全に高温になるまで、熱交換器116およびTED112の両方を通って流れ得る。起動の間、エンジン15は相対的に低温であり、結果として熱交換器116を通って流れる冷媒も相対的に低温であるので、熱交換器116は、空気流に熱エネルギーを全く供給していない。エンジン15が高温になると、エンジン15は、作動流体回路30および熱交換器116を介する空気チャネルとの熱連通を通した、唯一の熱源となり得る。また制御装置は、冷媒がTED112を通って流れ続けていても、TED112に供給される電気エネルギーを完全に停止し得る。エンジン15が充分な温度である場合、TED112はシャットオフされてもよく、TED112に印加される電気エネルギーは節約され得る。いくつかの実施形態において、制御装置は、必要に応じて補助的な加熱をもたらすために、TED112に電気エネルギーを供給し続け得る。   When the engine reaches a sufficiently high temperature, the heat energy from the engine 15 is used to heat the refrigerant in the working fluid circuit 30. When engine 15 provides sufficient heat to the refrigerant, heat exchanger 116 begins to heat the air flow in channel 54 by transferring thermal energy from the heated refrigerant in working fluid circuit 30 to the air flow. . Thus, the airflow entering the passenger compartment receives thermal energy from both engine 13 and TED 112 when engine 15 is hot. In one embodiment, the refrigerant may flow through both the heat exchanger 116 and the TED 112 from startup until the engine 15 is completely hot. During start-up, the engine 15 is relatively cold and, as a result, the refrigerant flowing through the heat exchanger 116 is also relatively cold so that the heat exchanger 116 provides no thermal energy to the air flow. Absent. When the engine 15 is hot, the engine 15 may be the only heat source through thermal communication with the air channel via the working fluid circuit 30 and the heat exchanger 116. In addition, the control device can completely stop the electrical energy supplied to the TED 112 even if the refrigerant continues to flow through the TED 112. If the engine 15 is at a sufficient temperature, the TED 112 may be shut off and the electrical energy applied to the TED 112 may be saved. In some embodiments, the controller may continue to supply electrical energy to the TED 112 to provide supplemental heating as needed.

図27は、単純化された制御の概略図を用いて、代替的な一実施形態を示す。図27は、「冷却モード」とも呼ばれ得る、第2モードでの温度制御システム102の実施形態である。このモードは、従来のマイクロハイブリッドまたはハイブリッド車両において利用され得る。このモードで本明細書に記載するように冷却することにより、エンジン13は、乗員区画を冷却する必要がない場合もある。いくつかの実施形態において、エンジン13は、冷却モードの間、停止したままか、または長い時間停止したままである。開示される実施形態は、例えばハイブリッド車両における、電気圧縮機システムによってもたらされる補助的な冷却を置換または補足し得る。冷却モードにおいて、システム102は、空気流からの熱を、TED112を介して低温コア40に伝達することによって、HVACシステム62の空気流を冷却する。アクチュエータ31は、作動流体回路30を通って熱交換器116に流れる冷媒を、選択的に閉鎖する。ラジエーター回路90および熱制御装置93は、ポンプ55を介してエンジン13を低温に維持でき、これはシステム102から独立していてもよい。ポンプ53は、TED112からの熱エネルギーを低温コア40に伝達する、冷却回路50を通して、冷媒を流すように関与する。低温コアまたは補助的な熱交換器40は、空気流の冷却を補助するように構成される。システム102の一部として、ヒートシンク回路または冷却回路50は、TED112が低温コア40と熱連通するように構成される。この構成において、エンジン15は、冷媒システムによってバイパスされ、熱交換器116またはTED112と熱連通していない。ゆえに、冷却回路50および補助的な熱交換器40は、効率的な方法でTED112から熱を移動させる。   FIG. 27 illustrates an alternative embodiment using a simplified control schematic. FIG. 27 is an embodiment of the temperature control system 102 in the second mode, which may also be referred to as “cooling mode”. This mode can be utilized in conventional micro-hybrid or hybrid vehicles. By cooling in this mode as described herein, the engine 13 may not need to cool the passenger compartment. In some embodiments, the engine 13 remains stopped or has been stopped for a long time during the cooling mode. The disclosed embodiments may replace or supplement the auxiliary cooling provided by the electric compressor system, for example, in a hybrid vehicle. In the cooling mode, the system 102 cools the air flow of the HVAC system 62 by transferring heat from the air flow to the cold core 40 via the TED 112. The actuator 31 selectively closes the refrigerant flowing through the working fluid circuit 30 to the heat exchanger 116. The radiator circuit 90 and the thermal controller 93 can maintain the engine 13 at a low temperature via the pump 55, which may be independent of the system 102. The pump 53 is responsible for flowing refrigerant through the cooling circuit 50 that transfers the thermal energy from the TED 112 to the low temperature core 40. The cold core or auxiliary heat exchanger 40 is configured to assist in cooling the air flow. As part of the system 102, the heat sink circuit or cooling circuit 50 is configured such that the TED 112 is in thermal communication with the cold core 40. In this configuration, engine 15 is bypassed by the refrigerant system and is not in thermal communication with heat exchanger 116 or TED 112. Thus, the cooling circuit 50 and the auxiliary heat exchanger 40 transfer heat from the TED 112 in an efficient manner.

TED112は、加熱モードで用いられる極性とは逆の極性を備える電気エネルギーを受ける。逆の極性の電気エネルギーがTED112に印加されると、熱勾配の方向が反転する。乗客用空気チャネル19の空気流に熱または熱エネルギーを提供するかわりに、TED112は、空気流から、補助的な熱交換器40と熱連通する、冷却回路50に熱エネルギーを奪って伝達することによって、空気流を冷却する。より効率的な熱エネルギーの伝達をもたらすために、冷却回路50および補助的な熱交換器40は、熱電装置112に近接して位置付けられ得る。好ましくは、低温コアまたは補助的な熱交換器40は、空気流、または熱を分散するための他のソースに晒される。空気流がエバポレータ58を通過し得る間、エバポレータシステム(すなわち、冷却サイクルシステム)は、エバポレータ58が実質的に空気流の熱エネルギーに影響を及ぼさない(例えば、エバポレータは空気流から熱エネルギーを吸収しない)ように非作動とされ得る。   The TED 112 receives electrical energy having a polarity opposite to that used in the heating mode. When reverse polarity electrical energy is applied to the TED 112, the direction of the thermal gradient is reversed. Instead of providing heat or heat energy to the airflow of the passenger air channel 19, the TED 112 deprives and transmits heat energy from the airflow to the cooling circuit 50 in thermal communication with the auxiliary heat exchanger 40. To cool the air flow. In order to provide more efficient heat energy transfer, the cooling circuit 50 and the auxiliary heat exchanger 40 may be positioned proximate to the thermoelectric device 112. Preferably, the cold core or auxiliary heat exchanger 40 is exposed to an air stream or other source for dissipating heat. While the air flow can pass through the evaporator 58, the evaporator system (ie, the cooling cycle system) allows the evaporator 58 to have substantially no effect on the thermal energy of the air flow (eg, the evaporator absorbs thermal energy from the air flow). Not).

いくつかの実施形態において、エバポレータ58は、冷却モードの間、快適空気が乗員区画に入る前に、快適空気を少なくとも部分的または完全に冷却するために用いられ得る。例えばハイブリッド車両などにおける、いくつかの実施形態では、エバポレータ58は、電気圧縮機を備える圧縮機ベースの冷却システムの一部であってもよい。エバポレータ58は、空気流が通過し、空気流がTED112に到達する前に湿度が取り除かれるように構成され得る。また、TED112は、複数のチャネル52、54の1つの内部に位置付けられ得る。ブレンドドア56は、TED112が位置付けられるチャネル54内に空気流を選択的に導くか、またはTED112をバイパスするチャネル52内に快適空気を導くように構成され得る。加熱モードと同様に、冷却モードにおいても、ブレンドドア56は、どのくらいの量の空気流をチャネル52、54に通すかを調節することによって、冷却速度を調節し得る。代替的に、TED112は、分離したチャネルの使用なしに、空気流全体から熱を伝達するように構成されてもよい。ゆえに、TED112は、空気流から熱エネルギーを吸収するエバポレータ58と一緒に、熱エネルギーを吸収することによって、補助的な冷却をもたらし得る。   In some embodiments, the evaporator 58 can be used to at least partially or completely cool the comfort air before it enters the passenger compartment during the cooling mode. In some embodiments, such as in a hybrid vehicle, the evaporator 58 may be part of a compressor-based cooling system that includes an electric compressor. The evaporator 58 may be configured such that the air flow passes and the humidity is removed before the air flow reaches the TED 112. Also, the TED 112 may be located within one of the plurality of channels 52, 54. The blend door 56 may be configured to selectively direct airflow into the channel 54 in which the TED 112 is positioned or to direct comfort air into the channel 52 that bypasses the TED 112. Similar to the heating mode, in the cooling mode, the blend door 56 can adjust the cooling rate by adjusting how much airflow is passed through the channels 52, 54. Alternatively, the TED 112 may be configured to transfer heat from the entire air stream without the use of a separate channel. Thus, TED 112 may provide supplemental cooling by absorbing thermal energy along with evaporator 58 that absorbs thermal energy from the air stream.

いくつかの実施形態においては、蓄熱装置123がHVACシステム102に連結される。図27に示すように、蓄熱装置123は、エバポレータ58に連結されるか、エバポレータ58の一部となり得る。軽量エバポレータでは、蓄熱装置123は、例えば、エバポレータ58、熱交換器116、および/またはTED112の上流または下流など、HVACシステム101の間のあらゆる場所に配置され得る。蓄熱装置123は、第1または第2チャネル52、54に位置付けられてもよく、本明細書に記載するような冷却モード中に異なる配置を提供する。いくつかの実施形態において、圧縮機ベースの冷却システムは、内燃エンジンが動いており、圧縮機ベースの冷却システムに熱を供給している間、蓄熱装置123に熱エネルギーを保存するために用いられ得る。内燃エンジンが、本明細書に記載するように停止されると、熱エネルギー蓄積装置123の熱エネルギーは、エンジンの始動を要することなく、より長い期間冷却をもたらすために利用され得る。いくつかの実施形態において、より長いエンジンの停止時間を提供する目的で、加熱モードの間、蓄熱装置123を利用するために、同一の概念が適用され得る。   In some embodiments, the heat storage device 123 is coupled to the HVAC system 102. As shown in FIG. 27, the heat storage device 123 may be connected to the evaporator 58 or may be a part of the evaporator 58. For lightweight evaporators, the heat storage device 123 may be located anywhere between the HVAC systems 101, such as upstream or downstream of the evaporator 58, heat exchanger 116, and / or TED 112, for example. The thermal storage device 123 may be positioned in the first or second channel 52, 54 and provides a different arrangement during the cooling mode as described herein. In some embodiments, the compressor-based cooling system is used to store thermal energy in the heat storage device 123 while the internal combustion engine is running and supplying heat to the compressor-based cooling system. obtain. When the internal combustion engine is shut down as described herein, the thermal energy of the thermal energy storage device 123 can be utilized to provide cooling for a longer period without requiring the engine to be started. In some embodiments, the same concept can be applied to utilize the heat storage device 123 during the heating mode in order to provide longer engine downtime.

図26A〜26Bおよび27の実施形態において、HVACシステム62は、乗員区画につながる異なるチャネル52、54内に空気流を導くように構成される、ブレンドドア56または他の装置を含み得る。これらの実施形態において、ブレンドドア56、ならびに熱交換器116およびTED112の場所は、加熱または冷却の速度を変更するために、図21〜25の実施形態に関して上述したものと同様の設定で構成され得る。さらに、エバポレータ58およびデミストも、加熱または冷却の間、図21〜25の上述の実施形態に関して記載したようにもたらされ得る。   In the embodiment of FIGS. 26A-26B and 27, the HVAC system 62 may include a blend door 56 or other device configured to direct airflow into different channels 52, 54 leading to the passenger compartment. In these embodiments, the blend door 56 and heat exchanger 116 and TED 112 locations are configured with settings similar to those described above with respect to the embodiments of FIGS. 21-25 to change the rate of heating or cooling. obtain. Further, evaporator 58 and demist may also be provided as described with respect to the above-described embodiments of FIGS. 21-25 during heating or cooling.

図28Aは、HVACシステム62の例示的な実施形態を示す。HVACシステム62は、乗客用空気チャネル19、空気ファン57、エバポレータ58、熱交換器116、およびTED112を備える。空気ファン57は、空気流の矢印118によって示すように、乗客用空気チャネル19を通して空気流118を引き込む。一実施形態において、空気流118は、エバポレータ58を通過し、その後熱交換器116を通過し、最後にTED112を通過し、フロントガラス、上側ベント、および/または下側ベントを通して、乗員区画に到達する。乗客用空気チャネル19、エバポレータ58、熱交換器116およびTED112は、図2〜31Cに示す実施形態および本明細書に記載する他の実施形態に関して記載するように機能し得る。   FIG. 28A shows an exemplary embodiment of the HVAC system 62. The HVAC system 62 includes a passenger air channel 19, an air fan 57, an evaporator 58, a heat exchanger 116, and a TED 112. The air fan 57 draws the air flow 118 through the passenger air channel 19 as indicated by the air flow arrow 118. In one embodiment, the air flow 118 passes through the evaporator 58 and then through the heat exchanger 116 and finally through the TED 112 and reaches the passenger compartment through the windshield, upper vent, and / or lower vent. To do. Passenger air channel 19, evaporator 58, heat exchanger 116 and TED 112 may function as described with respect to the embodiment shown in FIGS. 2-31C and other embodiments described herein.

図28Bは、液体から気体へのTED112を用いて、上述の実施形態のいずれにおいても用いられ得る、熱電装置112の例示的な実施形態を示す。上述の、図28Aの実施形態は、作動流体122と快適空気118との間で、別々に、または組み合わせて熱エネルギーを伝達し得る、液体から気体への4つのTEDユニット112を有する。図28Bは、例示的なTEDユニット112のいくつかの機能的な素子を示す、一部が切り取られた斜視図である。いくつかの実施形態において、システム制御装置は、電気接続部117を介して、TED112に第1の極性の電力を供給する。液体冷媒122は、冷媒回路のインターフェース141を介して、TED112に入る。TED112は、熱電素子114と実質的に熱連通する液体冷媒122を運搬するために、毛管または管を含み、熱電素子114は、毛管または管119と1つまたは2つ以上の気体側の熱交換器113との間に配置されている。TED112が空気流118を加熱または冷却しているかに応じて、熱電素子114は、冷媒から熱エネルギーを抜き取るか、または冷媒にエネルギーを付与する。   FIG. 28B shows an exemplary embodiment of a thermoelectric device 112 that may be used in any of the above embodiments using a liquid to gas TED 112. The embodiment of FIG. 28A described above has four TED units 112 from liquid to gas that can transfer thermal energy separately or in combination between working fluid 122 and comfort air 118. FIG. 28B is a partially cut away perspective view showing some functional elements of an exemplary TED unit 112. In some embodiments, the system controller supplies first polarity power to the TED 112 via the electrical connection 117. The liquid refrigerant 122 enters the TED 112 via the refrigerant circuit interface 141. The TED 112 includes a capillary or tube to carry a liquid refrigerant 122 that is in substantially thermal communication with the thermoelectric element 114, and the thermoelectric element 114 exchanges heat with one or more gas sides with the capillary or tube 119. It is arrange | positioned between the containers 113. Depending on whether the TED 112 is heating or cooling the air stream 118, the thermoelectric element 114 extracts thermal energy from the refrigerant or imparts energy to the refrigerant.

いくつかの加熱モードの構成において、熱電素子114は、冷媒回路のインターフェース141を介して供給される液体冷媒から、快適空気118内へと熱エネルギーを押し込む。TED112は、電気接続117を介して第1の極性の電流を受け、これは、快適空気118の加熱を容易にする、熱電素子114における熱エネルギーの伝達方向を生じる。熱伝導材料115は、毛管または管119を通って流れる液体冷媒と、熱電素子114との間で、熱エネルギーを移動させ得る。熱電素子114は、熱伝導材料115の片面または両面に位置付けられ得る。熱電素子114は、熱伝導材料115と気体側の熱交換器113との間で熱エネルギーを送り込み、これも熱伝導材料115の片面または両面上にあり得る。気体側の熱交換器113は、熱交換器113の周り、および/または、熱交換器113を通って流れる快適空気118へ、熱エネルギーを伝達するための、フィンまたは他の適切な構造物を含み得る。   In some heating mode configurations, the thermoelectric element 114 pushes thermal energy from the liquid refrigerant supplied through the refrigerant circuit interface 141 into the comfort air 118. The TED 112 receives a first polarity current via the electrical connection 117, which produces a direction of heat energy transfer in the thermoelectric element 114 that facilitates heating of the comfort air 118. The thermally conductive material 115 may transfer thermal energy between the liquid refrigerant flowing through the capillary or tube 119 and the thermoelectric element 114. The thermoelectric element 114 can be positioned on one or both sides of the thermally conductive material 115. The thermoelectric element 114 delivers thermal energy between the heat conducting material 115 and the gas side heat exchanger 113, which may also be on one or both sides of the heat conducting material 115. The gas side heat exchanger 113 includes fins or other suitable structures for transferring thermal energy to the comfort air 118 flowing around and / or through the heat exchanger 113. May be included.

いくつかの冷却モードの構成において、熱電素子114は、快適空気118から液体冷媒122内へと熱エネルギーを送り込む。TED112は、電気接続117を介して、加熱モードで用いられる第1の極性とは逆の第2の極性を有する電気エネルギーを受け、これは、快適空気118の冷却を容易にする、熱電素子114における熱エネルギーの移動方向を生じる。気体側の熱交換器113は、快適空気118を、熱電素子114の第1面と実質的に熱連通する場所に置く。熱電素子114は、熱エネルギーを熱伝導材料115内へと送り込む。熱伝導材料115は、液体冷媒122を、熱電素子114の第2面と実質的に熱連通する場所に置き、熱エネルギーが容易に液体冷媒122に入ることを可能にする。加熱された液体冷媒は、冷媒回路インターフェース141を介して、TED112から離れるように運搬され得る。   In some cooling mode configurations, the thermoelectric element 114 delivers thermal energy from the comfort air 118 into the liquid refrigerant 122. The TED 112 receives electrical energy having a second polarity opposite to the first polarity used in the heating mode via the electrical connection 117, which facilitates cooling of the comfort air 118. This produces the direction of movement of thermal energy at. The gas side heat exchanger 113 places the comfort air 118 in a location that is in substantial thermal communication with the first surface of the thermoelectric element 114. The thermoelectric element 114 sends thermal energy into the heat conducting material 115. The thermally conductive material 115 places the liquid refrigerant 122 in a location that is in substantial thermal communication with the second surface of the thermoelectric element 114 and allows thermal energy to easily enter the liquid refrigerant 122. The heated liquid refrigerant can be transported away from the TED 112 via the refrigerant circuit interface 141.

図29は、ディーゼルエンジンを有する車両において用いられ得る特定の温度制御の実施形態に関する、一定の期間にわたる可能性のあるキャビン加熱器の出力温度のグラフである。グラフは、30分の期間にわたる基準値の空気温度プロファイル501、30分の期間にわたる正温度係数(PTC)暖房装置の空気温度プロファイル502、および30分の期間にわたるTEDの空気温度プロファイル503を示す。基準値501は、エンジンが冷媒回路を介する唯一の熱源である場合の、可能性のある空気温度の傾向曲線を示す。基準値プロファイル501に関して、キャビンの空気は、冷媒回路を通って、エンジンに接続される熱交換器を通過する間、加熱される。PTCプロファイル502は、キャビンの空気が、冷媒回路の熱交換器だけでなく、1kWのPTC加熱器によっても加熱される場合の、可能性のある空気温度の傾向曲線を示す。TEDプロファイル503は、キャビンの空気が、冷媒回路の熱交換器だけでなく、650Wの電力供給を有する液体から気体へのTEDによっても加熱される場合の、可能性のある空気温度の傾向曲線を示す。TEDによりもたらされる熱は、部分的に電力の熱エネルギーへの変換に由来してもよく、部分的に冷媒回路に由来してもよい。   FIG. 29 is a graph of possible cabin heater output temperature over a period of time for a particular temperature control embodiment that may be used in a vehicle having a diesel engine. The graph shows a reference air temperature profile 501 over a 30 minute period, a positive temperature coefficient (PTC) heating device air temperature profile 502 over a 30 minute period, and a TED air temperature profile 503 over a 30 minute period. The reference value 501 shows a possible air temperature trend curve when the engine is the only heat source through the refrigerant circuit. With respect to the reference value profile 501, the cabin air is heated through the refrigerant circuit and through the heat exchanger connected to the engine. The PTC profile 502 shows a potential air temperature trend curve when the cabin air is heated not only by the refrigerant circuit heat exchanger but also by a 1 kW PTC heater. The TED profile 503 shows the potential air temperature trend curve when the cabin air is heated not only by the refrigerant circuit heat exchanger but also by liquid to gas TED with a 650 W power supply. Show. The heat provided by the TED may be partly derived from the conversion of electric power into thermal energy or partly from the refrigerant circuit.

図29のグラフに示すように、基準値501の空気キャビン温度は、同一の空気キャビン温度に達することは決してなく、また期間にわたる温度の上昇傾向がより浅い(shallow)。より浅い上昇傾向は、内部のキャビン温度がより遅い速度で上昇することを意味する。電気抵抗加熱器を備えるPTC曲線502は、温度の上昇傾向がより急勾配であるとともに、基準値501と比較して、より高い最終温度に達する。これは、快適な乗客用の車両環境を迅速に達成するために望まれる。またグラフは、TED曲線503が、PTC曲線502と比較して、ほぼ同等の温度の上昇傾向の急勾配、およびほぼ同一の最終温度を有することを示す。しかしながら、TEDの利用は、電気抵抗加熱器に比べて、電力消費が少ない。ゆえに、キャビンの空気温度の増加速度および最終温度を実質的に同じにすることは、車両のHVACシステムの一部として、電気抵抗加熱器に対してTEDを利用することによって達成でき、これは要する電力がより少ない。   As shown in the graph of FIG. 29, the air cabin temperature of the reference value 501 never reaches the same air cabin temperature, and the temperature rise trend over the period is shallow. A shallower upward trend means that the internal cabin temperature rises at a slower rate. The PTC curve 502 with an electrical resistance heater has a steeper temperature rise and reaches a higher final temperature compared to the reference value 501. This is desirable to quickly achieve a comfortable passenger vehicle environment. The graph also shows that the TED curve 503 has a steep increase in temperature and a similar final temperature compared to the PTC curve 502. However, the use of TED consumes less power than an electrical resistance heater. Thus, substantially the same rate of increase and final temperature of the cabin air temperature can be achieved by utilizing TED for the electrical resistance heater as part of the vehicle HVAC system, which requires Less power.

図30A〜30Cおよび31A〜31Cは、時間と共に様々な熱状態になるエンジンの、エンジンの起動およびエンジンの始動/停止の間の、加熱、冷却、およびデミストモードにおける、温度制御システムの一実施形態の動作を示す概略図を示す。エンジン、および加熱、冷却またはデミストモードの状態を仮定すると、温度制御システムは、本明細書に記載するような異なるモードで動作すると考えられ得る(例えば、起動加熱モードおよび停止冷間加熱モード)。概略図は、動作中のHVAC構成要素の、正確な関与期間および非関与期間は示さない、おおよその図である。水平方向の動作線は、記載されているHVAC構成要素のオンもしくはオフ状態、または、一般的な構成要素の動作を表す(すなわち、空気流または気流へ熱エネルギーを伝達するか、または空気流または気流から熱エネルギーを吸収する構成要素)。動作線における上昇ステップは、本明細書に記載される構成要素の動作の切り替えを示し得る(例えば、構成要素がオンにされたこと、関与されたこと、および/または、熱エネルギーを蓄積したこと)。動作線における下降ステップも、本明細書に記載される構成要素の動作の切り替えを示し得る(例えば、構成要素がオフにされたこと、関与しなくなったこと、および/または、熱エネルギーを消費したこと)。平らまたは直線の水平方向の動作は、概して一定の構成要素の動作を示し得る。本明細書に記載の動作は、従来の車両、マイクロハイブリッド車両、ハイブリッド車両、および/または、プラグイン車両に適用され得る。例えば、電気圧縮機を有さないハイブリッド車両およびプラグインハイブリッド車両には、ハイブリッド車両およびプラグインハイブリッド車両(ならびに従来の車両およびマイクロハイブリッド車両)に典型的な始動停止動作の間、本明細書に記載の始動停止エンジン動作が適用されるだろう。   FIGS. 30A-30C and 31A-31C illustrate one implementation of a temperature control system in heating, cooling, and demist modes during engine start-up and engine start / stop for engines that are in various thermal states over time. Figure 3 shows a schematic diagram illustrating the operation of the embodiment. Assuming engine and heating, cooling or demist mode conditions, the temperature control system may be considered to operate in different modes as described herein (eg, start-up heating mode and stop cold heating mode). . The schematic is an approximate diagram that does not show the exact engagement and non-interval periods of the operating HVAC component. The horizontal operating line represents the on or off state of the HVAC component being described, or general component operation (i.e., transferring thermal energy to an air flow or air flow, or air flow or Component that absorbs thermal energy from the airflow). An ascending step in the operating line may indicate a switch in operation of the component described herein (eg, that the component was turned on, engaged, and / or stored thermal energy) ). A step down in the operating line may also indicate a switch in the operation of the components described herein (eg, the component has been turned off, is no longer involved, and / or has consumed thermal energy) about). Flat or straight horizontal motion may generally indicate constant component motion. The operations described herein may be applied to conventional vehicles, micro hybrid vehicles, hybrid vehicles, and / or plug-in vehicles. For example, hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles that do not have an electric compressor are described herein during start and stop operations typical of hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles (and conventional vehicles and micro-hybrid vehicles). The described start / stop engine operation will apply.

図30Aは、エンジンの起動中の加熱モードにおける、温度制御システムの動作を示す(例えば、車両は駆動されておらず、エンジンは冷間状態で始動される)。図30Aの加熱モードの間、エバポレータ58は、エバポレータ58が加熱中関与していないことを示す動作線3018によって示されるように、動作していないか、および/または、バイパスされ得る(例えば、エバポレータは、空気流から熱エネルギーを吸収していない)。図30Aの加熱の、エンジンが暖機運転しているがまだ冷たく、エンジン冷間状態3010の間のモードにおいて、熱交換器116は、例えば、特に図21に関して本明細書に記載され、動作線3020によって示されるように、エンジンから熱的に接続を解かれている。エンジンが最初に始動されるときは、エンジンは乗員区画内の温度を充分に加熱するほどの熱を生じない。車両エンジンは、乗員区画に快適空気を提供するために必要な温度まで暖まるまで、数分またはそれ以上かかり得る。TED112は、温度勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気流へ熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。図30Aにおいて動作線3024aにより示されるように、TED112は、状態3010の間、乗員区画に入る空気流用の唯一の熱エネルギー源であり得る。温度制御システムが、空気流を加熱するために熱エネルギーを蓄積可能な加熱熱電蓄熱装置(TSD)123a(例えば、熱交換器116に熱的に接続されるか、熱交換器116の一部であるTSD)を備えられている場合、TSD123aは、最初は低温で、動作線3022aによって示すように、熱エネルギーを蓄積していないか、または最小限の熱エネルギーを蓄積している(エンジンが低温であるため)。   FIG. 30A shows the operation of the temperature control system in a heating mode during engine startup (eg, the vehicle is not driven and the engine is started in a cold state). During the heating mode of FIG. 30A, the evaporator 58 may not be operating and / or may be bypassed (eg, the evaporator), as indicated by the operating line 3018 indicating that the evaporator 58 is not involved during heating. Does not absorb heat energy from the air stream). In the mode of heating of FIG. 30A, where the engine is warming up but still cold and the engine cold state 3010, the heat exchanger 116 is described herein, for example, with particular reference to FIG. As indicated by 3020, the engine is thermally disconnected. When the engine is first started, it does not generate enough heat to sufficiently heat the temperature in the passenger compartment. The vehicle engine can take several minutes or more to warm up to the temperature required to provide comfortable air to the passenger compartment. The TED 112 can receive electrical energy (current) to create a temperature gradient and transfer heat from the heated end of the TED 112 to the air stream. As indicated by operation line 3024a in FIG. 30A, TED 112 may be the only thermal energy source for airflow entering the passenger compartment during state 3010. A temperature control system may be thermally connected to a heat thermoelectric storage device (TSD) 123a (eg, heat exchanger 116 or part of heat exchanger 116) that can store thermal energy to heat an air stream. TSD 123a is initially cold and does not store thermal energy or stores minimal heat energy as indicated by operating line 3022a (the engine is cold). Because).

エンジンが依然として暖機運転しているが低温ではない、暖機エンジン状態3012の間、エンジンからの熱エネルギーは、特に図21を参照して本明細書に記載されるように、作動流体回路内の冷媒を加熱するために用いられ得る。図30Aの加熱モードの状態3012の間、エンジンは、空気流にいくらかの熱を供給可能である、暖機運転温度に達しているが、システム用の唯一の熱エネルギー源となるには不充分な暖かさである。しかしながら、乗員区画に入る空気流は、初期の起動後、エンジンおよびTED112の両方から熱エネルギーを受け得る。作動線3020のステップの変化によって示されるように、エンジンは、特に図22を参照して本明細書に記載されるように空気流を加熱するために、熱交換器116と熱連通の状態におかれる。同時に、熱交換器116を介してエンジンから与えられる熱エネルギーを補助するために、より多くの熱エネルギーがTED112を用いて空気流に伝達され得る。ゆえに、TED112は、状態3012において動作線3024aによって示すように関与したままであり得る。さらに、TSD123aは、状態3012において上向きに傾斜する動作線3022aによって示すように、エンジンが暖機運転するにつれて熱エネルギーを蓄積し始める。   During a warmed-up engine state 3012 where the engine is still warming up but not cold, the thermal energy from the engine is in the working fluid circuit, particularly as described herein with reference to FIG. Can be used to heat other refrigerants. During the heating mode state 3012 of FIG. 30A, the engine has reached a warm-up operating temperature that can supply some heat to the airflow, but is not warm enough to be the only source of thermal energy for the system. That's it. However, the airflow entering the passenger compartment may receive thermal energy from both the engine and the TED 112 after initial startup. The engine is in thermal communication with the heat exchanger 116 to heat the airflow, as described herein with particular reference to FIG. I'm left. At the same time, more heat energy can be transferred to the airflow using the TED 112 to assist the heat energy provided from the engine via the heat exchanger 116. Thus, TED 112 may remain involved as indicated by action line 3024a in state 3012. Further, TSD 123a begins to accumulate thermal energy as the engine warms up, as indicated by an operating line 3022a that slopes upward in state 3012.

エンジンが暖まった、エンジン温間状態3014の場合、エンジンからの熱エネルギーは、図30Aの加熱モードの間、作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得る。状態3014において、エンジンは充分な温度に達しており、特に図23を参照して本明細書に記載するように、システム用の唯一の熱エネルギー源となってもよい。動作線3020によって示すように、熱交換器116は、空気チャネルの空気流用の、唯一の熱源となり得る。TED112は、動作線3024aの下降ステップによって示されるように、もはや空気流を加熱しないように関与しなくてもよい。いくつかの実施形態において、TED112は、点線の動作線3024bによって示すように、関与したまま補助的な加熱を提供し得る。エンジンが暖まると、TSD123aは、本明細書に記載され、状態3014で平坦になる動作線3022aによって示される他の加熱モードにおいて用いられ得る、その最大容量またはそのほぼ最大容量で熱エネルギーを蓄積し得る。   In an engine warm state 3014 where the engine is warm, the thermal energy from the engine can be used to heat the refrigerant in the working fluid circuit during the heating mode of FIG. 30A. In state 3014, the engine has reached a sufficient temperature and may be the only source of thermal energy for the system, as described herein with particular reference to FIG. As indicated by operating line 3020, heat exchanger 116 may be the only heat source for air flow in the air channel. The TED 112 may no longer be involved in heating the air stream as indicated by the descending step of the operating line 3024a. In some embodiments, the TED 112 may provide supplemental heating while engaged, as indicated by the dotted operating line 3024b. As the engine warms, the TSD 123a stores thermal energy at its maximum capacity or near its maximum capacity, which can be used in other heating modes described herein and indicated by the operating line 3022a flattened in state 3014. obtain.

図30Bは、エンジンの起動中の冷却モードにおける、温度制御システムの動作を示す。冷却モードの間、エバポレータ58は、動作線3018によって示すように、動作中であり関与している(例えば、エバポレータ58は、空気流から熱エネルギーを吸収している)。図30Bの冷却モードにおいて、熱交換器116は、例えば、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3020によって示されるように、エンジンから熱的に接続を解かれ得る(例えば、熱交換器116は、冷却モードにおいてバイパスされる)。例えば、エンジンが状態3010において始動されたばかりのときに、乗客用キャビンが暑い(例えば、暑い日)最初のしばらくは、補助的な冷却が必要とされる場合がある。TED112は、動作線3024aによって示すように、熱勾配を生じ、TED112の空気流からTED112の冷却端部へ熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。温度制御システムが、空気流を冷却するために熱エネルギーを蓄積可能な冷却熱電蓄熱装置(TSD)123b(例えば、エバポレータ58に熱的に接続されるか、エバポレータ58の一部であるTSD)を備えられている場合、TSD123bは、最初は周囲大気であるが、エバポレータ58が動作し、起動時とほぼ同時に冷却能を提供している状態で、エンジンの起動時に熱エネルギーを蓄積し始める。エンジン冷間状態3010で、TSD123bは、上向きに傾斜する動作線3022bによって示されるように、冷却容量を蓄積し始め得る。   FIG. 30B shows the operation of the temperature control system in a cooling mode during engine startup. During the cooling mode, the evaporator 58 is in operation and involved as indicated by the operating line 3018 (eg, the evaporator 58 is absorbing thermal energy from the air flow). In the cooling mode of FIG. 30B, the heat exchanger 116 may be thermally disconnected from the engine, eg, as described herein with particular reference to FIG. 24 and indicated by the operating line 3020 (eg, heat exchange). The vessel 116 is bypassed in the cooling mode). For example, when the engine has just been started in state 3010, supplemental cooling may be required for the first time the passenger cabin is hot (eg, a hot day). The TED 112 may receive electrical energy (current) to create a thermal gradient and transfer heat from the air flow of the TED 112 to the cooling end of the TED 112, as indicated by the operating line 3024a. A cooling thermoelectric storage device (TSD) 123b (eg, a TSD that is thermally connected to or part of the evaporator 58) is capable of storing thermal energy to cool the air flow. If provided, the TSD 123b is initially in the ambient atmosphere, but begins to accumulate thermal energy when the engine is started with the evaporator 58 operating and providing cooling capacity at approximately the same time as starting. In the cold engine state 3010, the TSD 123b may begin to accumulate cooling capacity as indicated by the upwardly sloping operating line 3022b.

エンジンが依然として暖機運転しているが低温ではない、暖機エンジン状態3012の間、熱交換器116は、動作線3020によって示されるような図30Bの冷却モードの間、空気流を加熱しないように、関与しないままである。暖機エンジン状態3012において、乗員区画に入る空気流は、初期の起動後、エバポレータ58のみによって冷却され得る。動作線3018は、エバポレータ58が状態3012において関与したままであることを示している。動作線3024aの下降ステップによって示されるように、TED112への動力は関与せず、TED112は空気流の冷却を停止する。しかしながら、補助的な冷却が必要とされる場合もあり、TED112は、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3024bによって示されるように空気流に冷却をもたらすために、電気エネルギー(電流)を受け続け得る。さらに、TSD123bは、本明細書に記載され、状態3012で平坦になる動作線3022bによって示されるように、他の冷却モードにおいて用いるために、その最大容量またはそのほぼ最大容量で熱エネルギーを蓄積し得る。   During the warmed-up engine state 3012 where the engine is still warming but not cold, the heat exchanger 116 does not heat the air flow during the cooling mode of FIG. 30B as indicated by the operating line 3020. Remain unaffected. In the warm-up engine state 3012, the airflow entering the passenger compartment can be cooled only by the evaporator 58 after initial startup. Action line 3018 indicates that evaporator 58 remains involved in state 3012. As indicated by the descending step of the operating line 3024a, no power to the TED 112 is involved, and the TED 112 stops cooling the airflow. However, supplemental cooling may be required, and the TED 112 is described in particular herein with respect to FIG. 24, and electrical energy (current) is provided to provide cooling to the airflow as indicated by the operating line 3024b. ) Can continue to receive. Further, TSD 123b stores thermal energy at its maximum capacity or near its maximum capacity for use in other cooling modes, as described herein and indicated by operating line 3022b flattened in state 3012. obtain.

エンジンが暖まった、エンジン温間状態3014の場合、熱交換器116は、動作線3020によって示されるように、図30Bの冷却モードの間空気流を加熱しないように関与しないままである。状態3014において、乗員区画に入る空気流は、エバポレータ58によってのみ冷却され得る。動作線3018は、エバポレータ58が状態3014において関与したままであることを示している。動作線3024aによって示されるように、TED112への動力は関与しないままであり、TED112は空気流を冷却しない。しかしながら、補助的な冷却が必要とされる場合もあり、TED112は、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3024bによって示されるように、空気流に冷却をもたらすために、電気エネルギー(電流)を受け続け得る。さらに、TSD123bは、本明細書に記載され、状態3012で平坦になる動作線3022bによって示されるように、他の冷却モードにおいて用いるために、その最大容量またはそのほぼ最大容量で熱エネルギーを蓄積し得る。   When the engine is warm and in the engine warm state 3014, the heat exchanger 116 remains unaffected so as not to heat the air flow during the cooling mode of FIG. 30B, as indicated by the operating line 3020. In state 3014, the air flow entering the passenger compartment can only be cooled by the evaporator 58. Operation line 3018 indicates that evaporator 58 remains engaged in state 3014. As indicated by operating line 3024a, power to TED 112 remains uninvolved and TED 112 does not cool the air flow. However, supplemental cooling may also be required, and the TED 112 is described in particular herein with respect to FIG. 24, as shown by the operating line 3024b, to provide electrical energy ( Can continue to receive (current). Further, TSD 123b stores thermal energy at its maximum capacity or near its maximum capacity for use in other cooling modes, as described herein and indicated by operating line 3022b flattened in state 3012. obtain.

図30Cは、エンジンの起動中のデミストモードにおける、温度制御システムの動作を示す。図30Cのデミストモードの間、エバポレータ58は、動作線3018によって示すように、動作中であり関与している(例えば、エバポレータ58は、空気流から熱エネルギーを吸収している)。エンジンが暖機運転中でまだ低温である、エンジン冷間状態3010の間、熱交換器116は、例えば、特に図21に関して本明細書に記載され、動作線3020によって示されるように、エンジンから熱的に接続を解かれている。エンジンは最初に始動されるときには、空気流の温度を上昇させるのに充分な熱を生じていない。TED112は、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気流へと熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。デミストモードに関して、動作線3024aによって図30Cに示されるように、TED112は、状態3010において乗員区画に入る空気流用の唯一の熱源であってもよい。温度制御システムが、空気流を加熱するために熱エネルギーを蓄積可能な加熱熱電蓄熱装置(TSD)123a(例えば、熱交換器116に熱的に接続されるか、熱交換器116の一部であるTSD)を備えられている場合、TSD123aは、最初は低温であり、動作線3022aによって示すように、熱エネルギーを蓄積していないか、または最小限の熱エネルギーを蓄積している(エンジンが低温であるため)。温度制御システムが、空気流を冷却するために熱エネルギーを蓄積可能な冷却熱電蓄熱装置(TSD)123b(例えば、エバポレータ58に熱的に接続されるか、エバポレータ58の一部であるTSD)を備えられている場合、TSD123bは、最初は周囲大気であるが、エバポレータ58が動作し、起動時とほぼ同時に冷却能を提供している状態で、エンジンの起動時に熱エネルギーを蓄積し始める。エンジン冷間状態3010で、TSD123bは、上向きに傾斜する動作線3022bによって示されるように、冷却容量を蓄積し始め得る。   FIG. 30C shows the operation of the temperature control system in the demist mode during engine startup. During the demist mode of FIG. 30C, the evaporator 58 is in operation and is involved, as indicated by the operating line 3018 (eg, the evaporator 58 is absorbing thermal energy from the air flow). During engine cold state 3010 where the engine is warming up and still cold, heat exchanger 116 may be removed from the engine, for example, as described herein with particular reference to FIG. Thermally disconnected. When the engine is first started, it does not generate enough heat to raise the temperature of the airflow. The TED 112 can receive electrical energy (current) to create a thermal gradient and transfer heat from the heated end of the TED 112 to the air stream. For demist mode, as shown in FIG. 30C by operating line 3024a, TED 112 may be the only heat source for air flow entering the passenger compartment in state 3010. A temperature control system may be thermally connected to a heat thermoelectric storage device (TSD) 123a (eg, heat exchanger 116 or part of heat exchanger 116) that can store thermal energy to heat an air stream. The TSD 123a is initially cold and does not store thermal energy or stores minimal thermal energy as indicated by the operating line 3022a (the engine is Because of the low temperature). A cooling thermoelectric storage device (TSD) 123b (eg, a TSD that is thermally connected to or part of the evaporator 58) is capable of storing thermal energy to cool the air flow. If provided, the TSD 123b is initially in the ambient atmosphere, but begins to accumulate thermal energy when the engine is started with the evaporator 58 operating and providing cooling capacity at approximately the same time as starting. In the cold engine state 3010, the TSD 123b may begin to accumulate cooling capacity as indicated by the upwardly sloping operating line 3022b.

エンジンが依然として暖機運転しているが低温ではない、暖機エンジン状態3012の間、エンジンからの熱エネルギーは、作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得る。状態3012において、エンジンは、空気流にいくらかの熱を供給可能である、暖機運転温度に達しているが、システム用の唯一の熱エネルギー源となるには不充分な暖かさである。しかしながら、乗員区画に入る空気流は、初期の起動後、エンジンおよびTED112の両方から熱エネルギーを受け得る。作動線3020のステップの変化によって示されるように、エンジンは、特に図22に関して本明細書に記載されるように空気流を加熱するために、熱交換器116と熱連通の状態におかれる。同時に、空気が図30Cのデミストモードにおいて、エバポレータ58によって冷却された後に加熱されるときに、熱交換器116を介してエンジンから与えられる熱エネルギーを補助するために、より多くの熱エネルギーがTED112を用いて空気流に伝達され得る。ゆえに、TED112は、動作線3024aによって示すように関与したままであり得る。加熱TSD123aは、状態3012において上向きに傾斜する動作線3022aによって示すように、エンジンが暖機運転するにつれて熱エネルギーを蓄積し始める。冷却TSD123bは、本明細書に記載され、状態3012で平坦になる動作線3022bによって示されるように、他の冷却モードにおいて用いるために、その最大容量またはそのほぼ最大容量で熱エネルギーを蓄積し得る。   During a warmed-up engine state 3012 where the engine is still warming up but not cold, thermal energy from the engine can be used to heat the refrigerant in the working fluid circuit. In state 3012, the engine has reached a warm-up operating temperature that can supply some heat to the airflow, but not warm enough to be the only source of thermal energy for the system. However, the airflow entering the passenger compartment may receive thermal energy from both the engine and the TED 112 after initial startup. The engine is placed in thermal communication with the heat exchanger 116 to heat the air flow, as described herein with particular reference to FIG. 22, as indicated by a step change in the operating line 3020. At the same time, when the air is heated after being cooled by the evaporator 58 in the demist mode of FIG. The TED 112 can be used to communicate to the air stream. Thus, TED 112 may remain involved as indicated by action line 3024a. Heated TSD 123a begins to accumulate thermal energy as the engine warms up, as indicated by an operating line 3022a that slopes upward in state 3012. Cooled TSD 123b may store thermal energy at its maximum capacity or near its maximum capacity for use in other cooling modes, as described herein and indicated by operating line 3022b flattened in state 3012. .

エンジンが暖まった、エンジン温間状態3014の場合、エンジンからの熱エネルギーは、図30Cのデミストモードにおいて作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得る。状態3014において、エンジンは、特に図23に関して本明細書に記載するようなシステム用の、唯一の熱エネルギー源となるのに充分な温度に達している。動作線3020によって示されるように、熱交換器116は、空気チャネルの空気流用の唯一の熱源となってもよい。TED112は、動作線3024aの下降ステップによって示されるように、もはや空気流を加熱しないように関与しなくてもよい。いくつかの実施形態において、TED112は、点線の動作線3034bによって示すように、関与したまま補助的な加熱を提供し得る。エンジンが暖まった状態で、加熱TSD123aは、本明細書に記載され、状態3014で平坦になる動作線3022aによって示される他の加熱モードにおいて用いられるように、その最大容量またはそのほぼ最大容量で熱エネルギーを蓄積し得る。冷却TSD123bは、本明細書に記載され、状態3012で平坦になる動作線3022bによって示される他の冷却モードにおいて用いられるように、その最大容量またはそのほぼ最大容量で冷却容量を蓄積し得る。いくつかの実施形態において、図30Cに関して記載されるデミスト工程(状態3010、3012、3014を含む)は、「起動デミストモード」とも呼ばれ得る。   When the engine is warm, engine warm state 3014, thermal energy from the engine may be used to heat the working fluid circuit refrigerant in the demist mode of FIG. 30C. In state 3014, the engine has reached a temperature sufficient to be the only source of thermal energy, particularly for a system as described herein with respect to FIG. As indicated by operating line 3020, heat exchanger 116 may be the sole heat source for air flow in the air channel. The TED 112 may no longer be involved in heating the air stream as indicated by the descending step of the operating line 3024a. In some embodiments, the TED 112 may provide supplemental heating while engaged, as indicated by the dotted operating line 3034b. With the engine warm, the heated TSD 123a is heated at its maximum capacity or near its maximum capacity, as used herein, as used in other heating modes described by the operating line 3022a flattened in the state 3014. Can store energy. The cooling TSD 123b may store cooling capacity at or near its maximum capacity, as described herein and used in other cooling modes indicated by the operating line 3022b flattened in state 3012. In some embodiments, the demist process described with respect to FIG. 30C (including states 3010, 3012, 3014) may also be referred to as “wake-up demist mode”.

図31Aは、開始/停止システム用の、エンジン停止中の加熱モードにおける温度制御システムの動作を示す(例えば、エンジンは動作しており暖まっているが、本明細書に記載されるように、例えばマイクロハイブリッドシステムにおいて停止されている)。図31Aの加熱モードの間、エバポレータ58は、エバポレータ58が加熱中関与していないことを示す動作線3118によって示されるように、動作していないか、および/または、バイパスされ得る(例えば、エバポレータは、空気流から熱エネルギーを吸収していない)。エンジンが暖まった、エンジン温間(または停止温間)モード3110の場合、エンジンからの熱エネルギーは、作動流体の冷媒を加熱するために用いられ得る。状態3110において、エンジンが停止されていても、エンジンおよび冷媒は、特に図23に関して本明細書に記載されるように、システム用に唯一の熱エネルギー源であり続けるのに充分な残留熱を有する。動作線3120によって示されるように、熱交換器116は、空気チャネルの空気流用の唯一の熱源であってもよい。TED112は、電気エネルギー(電流)を受けておらず、動作線3124aによって示されるように空気流を加熱していない。補助的な加熱が必要とされる場合、TED112は、熱勾配を生じ、動作線3124bによって示されるように、TED112の加熱端部から空気中へ熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。加熱TSD123aが設けられる場合、熱交換器116が依然としてエンジンおよび冷媒から空気流へ残留熱エネルギーを伝達している状態で、TSD123aは、動作線3122aによって示すように、エンジンが動作し、暖かかった期間から、蓄積された熱エネルギーを実質的に保持する。   FIG. 31A shows the operation of the temperature control system for a start / stop system in a heating mode during engine shutdown (eg, the engine is running and warming, but as described herein, for example, Stopped in micro hybrid system). During the heating mode of FIG. 31A, the evaporator 58 may not be operating and / or may be bypassed (eg, the evaporator), as indicated by the operating line 3118 indicating that the evaporator 58 is not involved during heating. Does not absorb heat energy from the air stream). In engine warm (or stop warm) mode 3110 when the engine is warm, the thermal energy from the engine can be used to heat the refrigerant of the working fluid. In state 3110, even when the engine is stopped, the engine and refrigerant have sufficient residual heat to remain the only source of thermal energy for the system, as described herein with particular reference to FIG. . As indicated by operating line 3120, heat exchanger 116 may be the only heat source for air flow in the air channel. The TED 112 is not receiving electrical energy (current) and is not heating the airflow as indicated by the operating line 3124a. When supplemental heating is required, the TED 112 creates a thermal gradient and, as indicated by the operating line 3124b, transfers electrical energy (current) to transfer heat from the heated end of the TED 112 into the air. I can receive it. When a heated TSD 123a is provided, the TSD 123a is in a period of time when the engine has been operating and warmed, as indicated by the operating line 3122a, with the heat exchanger 116 still transferring residual heat energy from the engine and refrigerant to the air stream. From which the stored thermal energy is substantially retained.

エンジンが冷却されるが、暖かい(暖機運転)、冷却されたエンジン(または停止冷却)状態3112の場合、エンジンからの熱エネルギーは、特に図21に関して本明細書に記載されるように、依然として作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得るが、エンジンは、システム用の唯一の熱エネルギー源となるには不充分な暖かさであるおそれがある。図31Aの加熱モードにおいて、状態3112の加熱TSD123aは、蓄積された熱エネルギーを空気流へ伝達するために用いられ得る。蓄積された熱エネルギーを伝達するTSD123aは、下り勾配の中間状態3112を有する動作線3112aによって示されるように、状態3112の期間にわたって次第に生じるか、または状態3112中の特定の点で生じ得る。冷却されたエンジン(および冷媒)がいくらかの残留熱を伝達し、TSD123aが蓄積された熱エネルギーを伝達することにより、空気流は、TED112の使用なしでも充分に加熱され得る。ゆえに、TSD123aにより、TED112への電気エネルギー(電流)の供給は、遅延されてもよく、電気エネルギー(電流)はエンジンが停止される間保存される。しかしながら、補助的な加熱が必要とされる場合には、TED112は、動作線3124bによって示されるように、空気流へ熱エネルギーを伝達するために電気エネルギー(電流)を受け得る。   If the engine is cooled, but in the warm (warm-up), cooled engine (or stop cooling) state 3112, the thermal energy from the engine is still as described herein, particularly with respect to FIG. Although it can be used to heat the refrigerant in the working fluid circuit, the engine can be warm enough to be the only source of thermal energy for the system. In the heating mode of FIG. 31A, the heating TSD 123a in state 3112 can be used to transfer the stored thermal energy to the air stream. The TSD 123a that transfers the stored thermal energy may occur gradually over the period of state 3112, or may occur at a particular point in state 3112, as indicated by operating line 3112a having a down-gradient intermediate state 3112. By allowing the cooled engine (and refrigerant) to transfer some residual heat and the TSD 123a to transfer the stored thermal energy, the air flow can be sufficiently heated without the use of the TED 112. Therefore, the supply of electrical energy (current) to the TED 112 may be delayed by the TSD 123a, and the electrical energy (current) is stored while the engine is stopped. However, if auxiliary heating is required, the TED 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream, as indicated by the operating line 3124b.

エンジンが冷却され低温になった、エンジン冷間(または停止冷間)状態3114の場合、エンジンに熱的に接続される熱交換器116は、例えば、特に図21に関して本明細書に記載され、動作線3120によって示されるように、バイパスされている。乗員区画に入る空気流は、依然としてTSD123aからいくらかの熱エネルギーを受け得る。しかしながら、TSD123aは、状態3114において下降した後平坦になる動作線3122aによって示されるように、空気流用の唯一の熱源となるのに充分なエネルギーは有していない。TED112は、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気流へ熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。動作線3124aによって図31Aに示すように、TED112は、状態3114の間の期間にわたって、乗員区画に入る空気流用の唯一の熱エネルギー源となり得る(例えば、エンジン(および冷媒)からの残留熱およびTSD123aからの蓄熱が消散している)。モード3114の後、エンジンは、システムのエンジン冷間状態3116への移行と共に低温になる。モード3116では、低温エンジンが再び始動する。温度制御システムは、特に図30Aに関して、低温エンジンが始動され加熱が望まれる場合について本明細書に記載したものと同様に動作し得る。   In the case of an engine cold (or cold) state 3114 when the engine is cooled and cool, a heat exchanger 116 that is thermally connected to the engine is described herein, for example, with particular reference to FIG. Bypassed as indicated by action line 3120. The air flow entering the passenger compartment can still receive some thermal energy from the TSD 123a. However, TSD 123a does not have enough energy to be the only heat source for air flow, as indicated by operating line 3122a that flattens after falling in state 3114. The TED 112 can receive electrical energy (current) to create a thermal gradient and transfer heat from the heated end of the TED 112 to the air stream. As shown in FIG. 31A by operating line 3124a, TED 112 may be the only source of thermal energy for airflow entering the passenger compartment over the period during state 3114 (eg, residual heat from engine (and refrigerant) and TSD 123a. The heat storage from is dissipated). After mode 3114, the engine cools with the transition to system cold engine state 3116. In mode 3116, the cold engine is started again. The temperature control system may operate similarly to that described herein for the case where the cold engine is started and heating is desired, particularly with respect to FIG. 30A.

図31Bは、開始/停止システム用の、エンジン停止中の冷却モードにおける温度制御システムの動作を示す(例えば、エンジンは動作しており暖かいが、本明細書に記載されるように、例えばマイクロハイブリッドシステムにおいて停止されている)。状態3110での、図31Bの冷却モードの間、エバポレータ58は、動作線3118によって示されるように、動作し関与している(例えば、エバポレータ58は、空気流から熱エネルギーを吸収している)。エンジン温間(または停止温間)モード3110においてエンジンがオフであっても、エバポレータ58および冷媒は、エンジンが、動作し例えば圧縮機ベースの冷却システムを実行していたときからの、いくらかの残留冷却容量を有し得る。熱交換器116は、例えば、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3120によって示されるように、エンジンから熱的に接続を解かれ得る(例えば、熱交換器116は、冷却モードにおいてバイパスされる)。動作線3124aによって示されるように、TED112への動力は、関与していなくてもよく、TED112は、エバポレータ58が充分な冷却を提供している場合には空気流を冷却しない。しかしながら、補助的な冷却が必要となる場合もあり、TED112は、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3124bによって示されるように、空気流に冷却をもたらすために、電気エネルギー(電流)を受け得る。冷却TSD123bが設けられる場合、エバポレータ58が残留冷却容量を用いて依然として空気流を冷却している状態で、TSD123bは、エバポレータ58が動作線3122bによって示されるように動作中であったときから、蓄積された熱エネルギーを実質的に保持する。   FIG. 31B shows the operation of the temperature control system for a start / stop system in a cooling mode during engine shutdown (eg, the engine is running and warm, but as described herein, eg, a micro-hybrid Stopped in the system). During the cooling mode of FIG. 31B in state 3110, the evaporator 58 is operating and participating as indicated by the operating line 3118 (eg, the evaporator 58 is absorbing thermal energy from the air flow). . Even if the engine is off in engine warm (or stop warm) mode 3110, the evaporator 58 and the refrigerant will retain some residual from when the engine was running and running, for example, a compressor-based cooling system. It may have a cooling capacity. The heat exchanger 116 may be thermally disconnected from the engine, for example, as described herein with particular reference to FIG. 24 and indicated by the operating line 3120 (eg, the heat exchanger 116 may be in a cooling mode). Bypassed). As indicated by the operating line 3124a, power to the TED 112 may not be involved, and the TED 112 does not cool the air flow if the evaporator 58 provides sufficient cooling. However, supplemental cooling may also be required, and the TED 112 is described in particular herein with respect to FIG. 24, and as shown by the operating line 3124b, electrical energy (current ). If a cooling TSD 123b is provided, the TSD 123b has accumulated since the evaporator 58 was operating as indicated by the operating line 3122b, with the evaporator 58 still cooling the air flow using the residual cooling capacity. Substantially retains the thermal energy generated.

エンジンが冷却されるが、依然として暖かい(暖機運転)、冷却エンジン(または停止冷却)状態3112の場合、熱交換器116は、動作線3120によって示されるような図31Bの冷却モードの間、空気流を加熱しないように関与しないままである。エバポレータ58および冷媒は、その冷却容量を使い果たし、本明細書に記載するように、動作線3118の下降ステップによって示されるように関与しないか、またはバイパスされる。状態3112の冷却TSD123bは、蓄積された冷却容量を空気流に伝達するために用いられ得る。蓄積された熱エネルギーを伝達するTSD123bは、下り勾配の傾斜の中間状態3112を有する動作線3112bによって示されるように、状態3112の期間にわたって次第に生じるか、または状態3112中の特定の点で生じ得る。最初は、TSD123bは、TED112を用いることなく空気流を冷却するのに充分な、蓄積された冷却容量を有し得る。ゆえに、TSD123aにより、TED112への電気エネルギー(電流)の供給は、遅延されてもよく、電気エネルギー(電流)はエンジンが停止される間保存される。TSD123bの蓄積された冷却容量が消費されると、必要とされるレベルの冷却をもたらすためにTED112が関与し得る。TED112は、動作線3124aによって示されるように、空気流へ熱エネルギーを伝達するために電気エネルギー(電流)を受け得る。TED112への動力供給は、ステップが変更する中間モード3112を有する動作線3124aによって示されるように、モード3112の任意の時点で生じ得る。   If the engine is cooled but still warm (warm-up), cooled engine (or stop cooling) state 3112, the heat exchanger 116 may be in the air during the cooling mode of FIG. 31B as indicated by the operating line 3120. It remains unaffected so as not to heat the stream. Evaporator 58 and refrigerant run out of their cooling capacity and are not involved or bypassed as indicated by the descending step of operating line 3118, as described herein. The cooled TSD 123b in state 3112 can be used to transfer the accumulated cooling capacity to the airflow. The TSD 123b that transfers the stored thermal energy may occur gradually over the period of state 3112, or may occur at a particular point in state 3112, as indicated by operating line 3112b having a down-gradient intermediate state 3112 . Initially, the TSD 123b may have an accumulated cooling capacity sufficient to cool the air flow without using the TED 112. Therefore, the supply of electrical energy (current) to the TED 112 may be delayed by the TSD 123a, and the electrical energy (current) is stored while the engine is stopped. As the accumulated cooling capacity of TSD 123b is consumed, TED 112 may be involved to provide the required level of cooling. The TED 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream, as indicated by the operating line 3124a. Powering the TED 112 can occur at any point in the mode 3112, as indicated by the operating line 3124a having an intermediate mode 3112 that steps change.

エンジンが冷却され低温になった、エンジン冷間(または停止冷間)状態3114の場合、熱交換器116は、動作線3120によって示されるように、図31Bの冷却モードの間、関与しないままであり得る。エバポレータ58およびTSD123bが、(蓄積された冷却容量または他のものからの)冷却をもはや提供していない状態で、TED112は、特に図24に関して本明細書に記載され、動作線3124aによって示されるように、空気流に冷却をもたらすために電気エネルギー(電流)を受け得る。いくつかの実施形態において、TED112は、モード3114において空気流用の唯一の冷却源となってもよい。モード3116において、低温エンジンが再び始動される。温度制御システムは、特に図30Bに関して、低温エンジンが始動され冷却が望まれる場合について本明細書に記載したものと同様に動作し得る。   In the cold engine (or cold) state 3114 when the engine is cooled and cool, the heat exchanger 116 remains unengaged during the cooling mode of FIG. 31B, as indicated by the operating line 3120. possible. With the evaporator 58 and TSD 123b no longer providing cooling (from accumulated cooling capacity or others), the TED 112 is described herein with particular reference to FIG. 24 and as indicated by the operating line 3124a. In addition, it can receive electrical energy (current) to provide cooling to the air flow. In some embodiments, the TED 112 may be the only cooling source for air flow in mode 3114. In mode 3116, the cold engine is started again. The temperature control system may operate similarly to that described herein for the case where the cold engine is started and cooling is desired, particularly with respect to FIG. 30B.

図31Cは、開始/停止システム用の、エンジン停止中のデミストモードにおける温度制御システムの動作を示す(例えば、エンジンは動作しており暖かいが、本明細書に記載されるように、例えばマイクロハイブリッドシステムにおいて停止されている)。状態3110での、図31Cのデミストモードの間、エバポレータ58は、動作線3118によって示されるように、動作し関与している(例えば、エバポレータ58は、空気流から熱エネルギーを吸収している)。エンジン温間(または停止温間)モード3110においてエンジンがオフであっても、エバポレータ58および冷媒は、エンジンが、例えば圧縮機ベースの冷却システムを動作させ実行していたときからの、いくらかの残留冷却容量を有し得る。モード3110においてエンジンが温間状態で、エンジンからの熱エネルギーは、作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得る。状態3110において、エンジンが停止されていても、エンジンおよび冷媒は、特に図23に関して本明細書に記載されるように、システム用に唯一の熱エネルギー源であり続けるのに充分な残留熱を有する。動作線3120によって示されるように、熱交換器116は、空気チャネルの空気流用の唯一の熱源であってもよい。必要なレベルのデミストをもたらすために、補助的な加熱が必要とされる場合、TED112は、動作線3124bによって示されるように、熱勾配を生じ、TED112の加熱端部から空気流へ熱を伝達するために、電気エネルギー(電流)を受け得る。加熱TSD123aが設けられる場合、熱交換器116が依然としてエンジンおよび冷媒から残留熱エネルギーを伝達している状態で、TSD123aは、動作線3122aによって示すように、エンジンが動作し、暖かかったときから、蓄積された熱エネルギーを実質的に保持する。冷却TSD123bが設けられる場合、エバポレータ58および冷媒が依然として残留冷却容量を用いて空気流を冷却している状態で、TSD123bは、エバポレータ58が動作線3122bによって示されるように動作中であったときから、蓄積された熱エネルギーを実質的に保持する。   FIG. 31C shows the operation of the temperature control system for a start / stop system in demist mode while the engine is stopped (eg, the engine is running and warm but as described herein, eg, micro Stopped in the hybrid system). During state 3110, during the demist mode of FIG. 31C, the evaporator 58 is operating and participating, as indicated by the operating line 3118 (eg, the evaporator 58 is absorbing thermal energy from the air flow. ). Even when the engine is off in engine warm (or stop warm) mode 3110, the evaporator 58 and the refrigerant will remain some residual from when the engine was running and running, for example, a compressor-based cooling system. It may have a cooling capacity. In mode 3110, when the engine is warm, heat energy from the engine can be used to heat the refrigerant in the working fluid circuit. In state 3110, even when the engine is stopped, the engine and refrigerant have sufficient residual heat to remain the only source of thermal energy for the system, as described herein with particular reference to FIG. . As indicated by operating line 3120, heat exchanger 116 may be the only heat source for air flow in the air channel. If supplemental heating is required to provide the required level of demist, the TED 112 creates a thermal gradient, as indicated by the operating line 3124b, and transfers heat from the heated end of the TED 112 to the air stream. To receive electrical energy (current). If a heated TSD 123a is provided, the TSD 123a will accumulate from when the engine is running and warmed, as indicated by the operating line 3122a, with the heat exchanger 116 still transferring residual thermal energy from the engine and refrigerant. Substantially retains the thermal energy generated. If a cooling TSD 123b is provided, the TSD 123b has been in operation as indicated by the operating line 3122b, with the evaporator 58 and refrigerant still cooling the air flow using the residual cooling capacity. , Substantially holding the stored thermal energy.

エンジンが冷却されているが、依然として暖かい(暖機運転)、冷却エンジン(または停止冷却)状態3112の場合、エバポレータ58および冷媒は、その残留冷却容量を使い果たし、本明細書に記載するように、動作線3118の下降ステップによって示されるように関与しないか、またはバイパスされる。状態3112の冷却TSD123bは、蓄積された冷却容量を空気流に伝達するために用いられ得る。蓄積された熱エネルギーを伝達するTSD123bは、下り勾配の傾斜の中間状態3112を有する動作線3122bによって示されるように、状態3112の期間にわたって次第に生じるか、または状態3112中の特定の点で生じ得る。最初は、TSD123bは、デミストをもたらすために、TED112を用いることなく空気流を冷却するのに充分な、蓄積された冷却容量を有し得る。エンジンからの熱エネルギーは、依然として、特に図21に関して本明細書に記載されるように、作動流体回路の冷媒を加熱するために用いられ得るが、エンジンは、モード3112のデミスト中にシステム用の唯一の熱エネルギー源となるには、不充分な暖かさである。状態3112の加熱TSD123aは、蓄積された熱エネルギーを空気流へ伝達するために用いられ得る。蓄積された熱エネルギーを伝達するTSD123aは、下り勾配の傾斜の中間状態3112を有する動作線3112aによって示されるように、状態3112の期間にわたって次第に生じるか、または状態3112中の特定の点で生じ得る。冷却されたエンジン(および冷媒)がいくらかの残留熱を伝達し、TSD123aが蓄積された熱エネルギーを伝達することにより、空気流は、TED112の使用なしでも充分に加熱され得る。ゆえに、TSD123aにより、TED112への電気エネルギー(電流)の供給は、遅延されてもよく、電気エネルギー(電流)はエンジンが停止される間保存される。しかしながら、補助的な加熱が必要とされる場合には、TED112は、動作線3124bによって示されるように、空気流へ熱エネルギーを伝達するために電気エネルギー(電流)を受け得る。TSD123bの蓄積された冷却容量およびTSD123aの蓄積された加熱容量が消費されると、TED112は、必要とされるレベルの冷却または加熱のいずれかを提供するために関与し得る。いくつかの実施形態において、TED112は、特に図21に関して本明細書に記載されるように、空気流へ熱エネルギーを伝達するために電気エネルギー(電流)を受け得る。いくつかの実施形態において、TED112は、特に図24に関して本明細書に記載されるように、空気流から熱エネルギーを吸収するために逆の極性の電気エネルギー(電流)を受け得る。TED112が空気流を冷却しているか加熱しているかは、デミストを達成するために特定の動作点でシステムが何を必要としているか、ならびに、図30Cのデミストモードの間の、空気チャネルにおけるTED112の位置に応じて、温度制御システムの制御装置によって判定され得る。例えば、冷却TSD123bまたは加熱TSD123aのいずれかは、状態3112の間より多くの蓄熱容量を有する場合があり、TED112は、蓄熱容量の任意の欠乏またはより完全に使い果たされたものを補うために動力を与えられ得る。TED112への動力供給は、中間状態3112での動作線3124aにおけるステップの上昇によって示されるように、状態3112の任意の時点で生じ得る。   If the engine is cooled but still warm (warm-up), cooled engine (or stop cooling) state 3112, the evaporator 58 and refrigerant have used up their residual cooling capacity and, as described herein, Not involved or bypassed as indicated by the descending step of operating line 3118. The cooled TSD 123b in state 3112 can be used to transfer the accumulated cooling capacity to the airflow. The TSD 123b that transfers the stored thermal energy may occur gradually over the period of state 3112, or may occur at a particular point in state 3112, as indicated by operating line 3122b having a sloped intermediate state 3112 . Initially, TSD 123b may have an accumulated cooling capacity sufficient to cool the air flow without using TED 112 to provide demist. The thermal energy from the engine can still be used to heat the refrigerant in the working fluid circuit, as described herein with particular reference to FIG. Insufficient warmth to be the only source of thermal energy. The heated TSD 123a in state 3112 can be used to transfer the stored thermal energy to the air stream. The TSD 123a that transfers the stored thermal energy may occur gradually over the period of state 3112, or may occur at a particular point in state 3112, as indicated by operating line 3112a having a sloped intermediate state 3112 . By allowing the cooled engine (and refrigerant) to transfer some residual heat and the TSD 123a to transfer the stored thermal energy, the air flow can be sufficiently heated without the use of the TED 112. Therefore, the supply of electrical energy (current) to the TED 112 may be delayed by the TSD 123a, and the electrical energy (current) is stored while the engine is stopped. However, if auxiliary heating is required, the TED 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream, as indicated by the operating line 3124b. As the accumulated cooling capacity of TSD 123b and the accumulated heating capacity of TSD 123a are consumed, TED 112 may be involved to provide either the required level of cooling or heating. In some embodiments, the TED 112 may receive electrical energy (current) to transfer thermal energy to the air stream, particularly as described herein with respect to FIG. In some embodiments, the TED 112 may receive reverse polarity electrical energy (current) to absorb thermal energy from the air stream, particularly as described herein with respect to FIG. Whether the TED 112 is cooling or heating the air flow determines what the system requires at a particular operating point to achieve demisting, and the TED 112 in the air channel during the demisting mode of FIG. 30C. Depending on the position of the temperature control system. For example, either the cooled TSD 123b or the heated TSD 123a may have more heat storage capacity during the state 3112, and the TED 112 will make up for any lack of heat storage capacity or more fully depleted. Can be powered. Powering the TED 112 can occur at any point in the state 3112 as indicated by a step increase in the operating line 3124a in the intermediate state 3112.

エンジンが冷却され低温になった、エンジン冷間(または停止冷間)状態3114の場合、温度制御システムは、TSD123a、bがその残っている熱容量を使い果たしている状態で、本明細書に記載するような状態3112の間の動作を、しばらくの間継続し得る。いくつかの実施形態では、TSDsがその蓄積された熱容量を使い果たした場合にデミストを提供するために、2つのTEDが本明細書に記載するような空気チャネル内の異なる位置に設けられてもよい。例えば、第1TEDは、空気流が空気チャネルに入ると、空気流を冷却(乾燥)し得る。第2TEDは、空気流が空気チャネルを通過すると空気流を加熱し、デミストを達成し得る。モード3116において、低温エンジンは再び始動される。温度制御システムは、特に図30Cに関して、低温エンジンが始動されデミストが望まれる場合について本明細書に記載したものと同様に動作し得る。   In the case of engine cold (or cold stop) state 3114 when the engine is cooled and cool, the temperature control system is described herein with TSD 123a, b running out of its remaining heat capacity. Operation during such state 3112 may continue for some time. In some embodiments, two TEDs may be provided at different locations within the air channel as described herein to provide demist when TSDs run out of their stored heat capacity. . For example, the first TED may cool (dry) the air flow as it enters the air channel. The second TED may heat the air flow as the air flow passes through the air channel to achieve demisting. In mode 3116, the cold engine is started again. The temperature control system may operate similarly to that described herein for the case where the cold engine is started and demist is desired, particularly with respect to FIG. 30C.

本明細書全体を通して、「いくつかの実施形態」、「特定の実施形態」または「一実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造または特性が、少なくともいくつかの実施形態に含まれることを意味する。ゆえに、本明細書にわたって様々な場所で用いられる「いくつかの実施形態において」または「一実施形態において」という文言は、その全てが必ずしも同一の実施形態を言及する必要はなく、同一または異なる実施形態の1つまたは2つ以上を言及していてもよい。さらに、特定の特徴、構造または特性は、本開示の属する技術の当業者にとっては明らかなように、1つまたは2つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合され得る。   Throughout this specification, references to “some embodiments”, “specific embodiments” or “one embodiment” refer to at least certain features, structures or characteristics described in connection with the embodiments. It is meant to be included in some embodiments. Thus, the phrases “in some embodiments” or “in one embodiment” used in various places throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment, and the same or different implementations. One or more of the forms may be mentioned. Furthermore, the particular features, structures or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments, as will be apparent to those skilled in the art to which this disclosure belongs.

説明を目的として、いくつかの実施形態は、車両、航空機、電車、バス、トラック、ハイブリッド車両、電機車両、船舶、または他のあらゆるヒトまたはモノのキャリアにおける、乗員区画に、快適空気を提供することに関連して記載されている。本明細書に開示される実施形態は、記載される状況または設定に制限されることはなく、少なくともいくつかの実施形態は、家庭、オフィス、産業空間、および他の建物や空間に快適空気を提供するために用いられ得ることが理解される。また、少なくともいくつかの実施形態は、装置の温度管理など、温度制御された流体が有利に用いられ得る他の状況において用いられ得ることも理解される。   For illustration purposes, some embodiments provide comfort air to the passenger compartment in a vehicle, aircraft, train, bus, truck, hybrid vehicle, electric vehicle, ship, or any other human or thing carrier. It is described in relation to that. The embodiments disclosed herein are not limited to the circumstances or settings described, and at least some embodiments provide comfortable air to homes, offices, industrial spaces, and other buildings and spaces. It is understood that it can be used to provide. It is also understood that at least some embodiments may be used in other situations where temperature controlled fluids may be advantageously used, such as temperature management of devices.

本出願で用いられる限りは、「備える」、「含む」、「有する」などの語は同義語であり、制限なく包括的に用いられ、付加的な要素、特徴、作動、操作などを除外しない。また、「または」という語は、その包括的な意味で(排外的な意味ではなく)用いられるので、例えば、要素のリストを接続するために用いられる場合、「または」という語は、リスト中の1つ、いくつか、または全ての要素を意味する。   As used in this application, the terms “comprising”, “including”, “having”, etc. are synonymous and are used generically without limitation and do not exclude additional elements, features, operations, operations, etc. . Also, since the word “or” is used in its comprehensive sense (not exogenous), for example, when used to connect a list of elements, the word “or” Means one, some, or all of the elements.

同様に、上述の実施形態の記載において、様々な特徴は、時として、開示の効率化および様々な発明の態様の1つまたは2つ以上の理解の補助を目的として、単一の実施形態、図、またはその記載に集められることが理解されるべきである。この開示方法は、しかしながら、請求項のいずれかが、特許請求の範囲に明確に列挙される特徴よりも多くの特徴を要求するという意図を表すものとは理解されない。むしろ、発明の態様は、上記に開示する実施形態のいずれかの、全ての特徴よりも少ない特徴の組み合わせである。   Similarly, in the above description of the embodiments, various features may sometimes be described in a single embodiment, for the purpose of streamlining the disclosure and assisting in understanding one or more aspects of the various inventions. It should be understood that the figures are collected in the description. This method of disclosure, however, is not to be understood as expressing an intention that any claim in the claim requires more features than are expressly recited in a claim. Rather, the inventive aspects are a combination of fewer than all the features of any of the embodiments disclosed above.

本明細書に示される発明は、特定の好ましい実施形態および実施例に関連して開示されているが、当業者は、本発明が詳細に開示される実施形態を越えて本発明の他の代替的な実施形態および/または使用、ならびにその明らかな修正および等価物にまで及ぶことを理解するだろう。ゆえに、本明細書に開示される発明の範囲は、上述の特定の実施形態によって制限されるべきではないことが意図される。   While the invention described herein has been disclosed in connection with certain preferred embodiments and examples, those skilled in the art will recognize other alternatives to the invention beyond the embodiments in which the invention is disclosed in detail. It will be understood that the invention extends to specific embodiments and / or uses, and obvious modifications and equivalents thereof. Therefore, it is intended that the scope of the invention disclosed herein should not be limited by the specific embodiments described above.

Claims (26)

車両の内燃エンジンの停止中に空気を調整するための快適空気システムであって、前記快適空気システムが、
前記車両の前記内燃エンジンから熱を取り出すように構成されるエンジン冷却回路と、
前記車両のキャビンに調整空気を供給するように構成される快適空気チャネルに配置され、前記エンジン冷却回路と熱連通するヒータコアと、
前記調整空気と熱連通し、熱源またはヒートシンクと熱連通する加熱および冷却装置と、
前記快適空気チャネル内において、調製空気の流れの方向に対して前記ヒータコアの下流に配置され、前記加熱および冷却装置と熱連通する補助的熱交換器と、
停止デミストモードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成される制御装置と
を備え、
動力を与えられた冷却システムのエバポレータコアが、残留冷却容量を用いて前記調整空気を冷却するように構成され、前記加熱および冷却装置が、電流を受ける間、および前記内燃エンジンが停止されている間、前記補助的熱交換器に熱エネルギーを伝達することによって前記調整空気を加熱するように構成され、前記エバポレータコアが、前記快適空気チャネル内に配置される、快適空気システム。
A comfort air system for regulating air during a stop of an internal combustion engine of a vehicle, said comfort air system comprising:
An engine cooling circuit configured to extract heat from the internal combustion engine of the vehicle;
A heater core disposed in a comfort air channel configured to supply conditioned air to the cabin of the vehicle, and in thermal communication with the engine cooling circuit;
A heating and cooling device in thermal communication with the conditioning air and in thermal communication with a heat source or heat sink;
An auxiliary heat exchanger disposed downstream of the heater core in the comfort air channel with respect to the direction of flow of prepared air and in thermal communication with the heating and cooling device;
A controller configured to operate the comfort air system in a stop demist mode;
The evaporator core of the powered cooling system is configured to cool the conditioned air using residual cooling capacity, the heating and cooling device is receiving current and the internal combustion engine is stopped A comfort air system configured to heat the conditioning air by transferring thermal energy to the auxiliary heat exchanger during which the evaporator core is disposed in the comfort air channel.
前記制御装置がさらに、停止冷間加熱モードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成され、前記加熱および冷却装置が、供給された電流を受ける間、および前記内燃エンジンが停止されている間、前記補助的熱交換器に熱エネルギーを伝達することによって前記調整空気を加熱するように構成され、前記停止冷間加熱モードにおいて、前記加熱および冷却装置は、前記内燃エンジンが、前記加熱および冷却装置から提供される熱なしでは、前記調整空気を特定の快適温度まで加熱することが不可能である間、前記調整空気に熱を提供する、請求項1記載の快適空気システム。 The controller is further configured to operate the comfort air system in a stopped cold heating mode, the heating and cooling device receiving a supplied current and while the internal combustion engine is stopped; The conditioned air is heated by transferring thermal energy to the auxiliary heat exchanger, and in the stopped cold heating mode, the heating and cooling device is the internal combustion engine, and the heating and cooling device. The comfort air system of claim 1, wherein heat is provided to the conditioned air while it is not possible to heat the conditioned air to a specific comfort temperature without the heat provided by. 前記停止冷間加熱モードは、前記加熱および冷却装置が電流を受ける間、前記調製空気を加熱するように構成される前記内燃エンジンを含む、請求項2記載の快適空気システム。 The comfort air system of claim 2, wherein the stopped cold heating mode includes the internal combustion engine configured to heat the conditioned air while the heating and cooling device receives an electrical current. 前記熱源が、バッテリー、電子装置、バーナー、または前記車両の排気装置の少なくとも1つを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The comfortable air system according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat source includes at least one of a battery, an electronic device, a burner, or an exhaust device of the vehicle. 前記加熱および冷却装置の少なくとも一部が、前記快適空気チャネル内に配置される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The comfort air system of any one of claims 1-4, wherein at least a portion of the heating and cooling device is disposed within the comfort air channel. 前記快適空気チャネル内に配置される蓄熱装置をさらに備え、前記蓄熱装置は、熱エネルギーを蓄積し、前記快適空気チャネル内の空気への熱エネルギーの伝達または前記快適空気チャンル内の空気からの熱エネルギーの吸収の少なくとも1つを行うように構成され、前記蓄熱装置が、前記エバポレータコアと熱連通し、前記蓄熱装置が、前記内燃エンジンの動作中、冷却モードまたはデミストモードの少なくとも1つの間、冷却するための熱エネルギーを蓄積するように構成され、前記停止デミストモードの間、前記蓄熱装置が、蓄積された冷却するための熱エネルギーを用いて、前記調整空気から熱エネルギーを吸収することによって、前記調整空気を冷却するように構成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の快適空気システム。 A heat storage device disposed in the comfort air channel, the heat storage device storing heat energy, transferring heat energy to air in the comfort air channel, or heat from air in the comfort air channel; Configured to perform at least one of energy absorption, wherein the heat storage device is in thermal communication with the evaporator core, and the heat storage device is in operation of the internal combustion engine during at least one of a cooling mode or a demist mode. The thermal storage device is configured to store thermal energy for cooling, and the thermal storage device absorbs thermal energy from the conditioned air using the stored thermal energy for cooling during the stop demist mode 6. A comfort air system according to any preceding claim, wherein the comfort air system is configured to cool the conditioned air. 前記加熱および冷却装置が、廃棄面および主面を有する熱電装置を備え、前記廃棄面が、前記熱源またはヒートシンクと熱連通し、前記主面が、前記補助的熱交換器と熱連通する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The heating and cooling device comprises a thermoelectric device having a waste surface and a main surface, wherein the waste surface is in thermal communication with the heat source or heat sink, and the main surface is in thermal communication with the auxiliary heat exchanger. Item 7. The comfortable air system according to any one of items 1 to 6. 前記加熱および冷却装置が、前記エンジン冷却回路と熱連通する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の快適空気システム。 8. A comfortable air system according to any preceding claim, wherein the heating and cooling device is in thermal communication with the engine cooling circuit. 車両の内燃エンジンの停止中に空気を調整するための快適空気システムであって、前記快適空気システムが、
前記車両の前記内燃エンジンから熱を取り出すように構成されるエンジン冷却回路と、
前記車両のキャビンに調整空気を供給するように構成される快適空気チャネル内に配置され、前記エンジン冷却回路と熱連通するヒータコアと、
前記快適空気チャネル内の空気を調整するように構成され、熱源またはヒートシンクと熱連通する加熱および冷却装置と、
前記快適空気チャネル内に配置され、前記加熱および冷却装置と熱連通する補助的熱交換器と、
停止デミストモードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成される制御装置と
を備え、
前記加熱および冷却装置が、前記補助的熱交換器から熱エネルギーを伝達することによって、前記快適空気チャネル内の前記調整空気を冷却するように構成され、前記内燃エンジンが停止されている間、および、前記内燃エンジンが前記ヒータコアを介して前記調整空気を特定の快適温度まで加熱することが可能である間、前記内燃エンジンが、前記調整空気を加熱するように構成される、快適空気システム。
A comfort air system for regulating air during a stop of an internal combustion engine of a vehicle, said comfort air system comprising:
An engine cooling circuit configured to extract heat from the internal combustion engine of the vehicle;
A heater core disposed in a comfort air channel configured to supply regulated air to a cabin of the vehicle and in thermal communication with the engine cooling circuit;
A heating and cooling device configured to condition air in the comfort air channel and in thermal communication with a heat source or heat sink;
An auxiliary heat exchanger disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the heating and cooling device;
A controller configured to operate the comfort air system in a stop demist mode;
The heating and cooling device is configured to cool the conditioned air in the comfort air channel by transferring thermal energy from the auxiliary heat exchanger, while the internal combustion engine is stopped; and A comfortable air system, wherein the internal combustion engine is configured to heat the conditioned air while the internal combustion engine is capable of heating the conditioned air to a specific comfortable temperature via the heater core.
前記制御装置がさらに、停止冷間加熱モードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成され、前記加熱および冷却装置が、前記内燃エンジンが停止されている間、前記補助的熱交換器に熱エネルギーを伝達することによって前記調整空気を加熱するように構成され、前記停止冷間加熱モードにおいて、前記加熱および冷却装置は、前記内燃エンジンが、前記加熱および冷却装置から提供される熱なしでは、前記調整空気を特定の快適温度まで加熱することが不可能である間、前記調整空気に熱を提供する、請求項9記載の快適空気システム。 The controller is further configured to operate the comfort air system in a stopped cold heating mode, and the heating and cooling device provides thermal energy to the auxiliary heat exchanger while the internal combustion engine is stopped. In the stopped cold heating mode, the heating and cooling device is configured such that the internal combustion engine is configured without the heat provided from the heating and cooling device. The comfort air system of claim 9, wherein heat is provided to the conditioned air while it is impossible to heat the conditioned air to a specific comfort temperature. 前記快適空気システムが、前記停止冷間加熱モードにおいて、前記内燃エンジンが停止されている間に前記加熱および冷却装置なしで前記調整空気を加熱するよりも長い、前記内燃エンジンの停止時間を可能にするように構成される、請求項10記載の快適空気システム。 The comfort air system allows for a longer downtime of the internal combustion engine in the stopped cold heating mode than heating the conditioned air without the heating and cooling device while the internal combustion engine is stopped The comfort air system of claim 10, wherein the comfort air system is configured to: 前記停止冷間加熱モードにおいて、前記エンジン冷却回路が、前記ヒータコアならびに前記加熱および冷却装置と熱連通する、請求項10または11記載の快適空気システム。 12. The comfortable air system of claim 10 or 11, wherein in the stopped cold heating mode, the engine cooling circuit is in thermal communication with the heater core and the heating and cooling device. 前記加熱および冷却装置が、廃棄面および主面を有する熱電装置を備え、前記廃棄面が、前記熱源またはヒートシンクと熱連通し、前記主面が、前記補助的熱交換器と熱連通する、請求項9〜12のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The heating and cooling device comprises a thermoelectric device having a waste surface and a main surface, wherein the waste surface is in thermal communication with the heat source or heat sink, and the main surface is in thermal communication with the auxiliary heat exchanger. Item 13. The comfortable air system according to any one of Items 9 to 12. 前記加熱および冷却装置が、液相の作動流体を含む流体回路と流体連通し、前記液相の作動流体が、前記熱源またはヒートシンクと流体連通する、請求項9〜13のいずれか1項に記載の快適空気システム。 14. The heating and cooling device in fluid communication with a fluid circuit comprising a liquid phase working fluid, wherein the liquid phase working fluid is in fluid communication with the heat source or heat sink. Comfortable air system. 前記補助的熱交換器が、前記快適空気チャネル内において、調製空気の流れの方向に対して前記ヒータコアの上流にある、請求項9〜14のいずれか1項に記載の快適空気システム。 15. A comfort air system according to any one of claims 9 to 14, wherein the auxiliary heat exchanger is upstream of the heater core in the comfort air channel with respect to the direction of flow of prepared air. 前記制御装置がさらに、停止冷却モードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成され、前記加熱および冷却装置が、前記内燃エンジンが停止されている間、前記補助的熱交換器から熱エネルギーを伝達することによって、前記調整空気を冷却するように構成される、請求項9〜15のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The controller is further configured to operate the comfort air system in a stop cooling mode, and the heating and cooling device transfers thermal energy from the auxiliary heat exchanger while the internal combustion engine is stopped. 16. A comfort air system according to any one of claims 9 to 15 configured to cool the conditioned air by: 前記制御装置がさらに、他の停止デミストモードにおいて前記快適空気システムを動作させるように構成され、前記加熱および冷却装置が、前記調整空気が冷却された後に、前記内燃エンジンが停止されている間、前記補助的熱交換器へ熱エネルギーを伝達することによって、前記調整空気を加熱するように構成される、請求項9〜16のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The controller is further configured to operate the comfort air system in another stop demist mode, and the heating and cooling device is stopped while the internal combustion engine is stopped after the conditioned air is cooled. The comfort air system according to any one of claims 9 to 16, configured to heat the conditioned air by transferring thermal energy to the auxiliary heat exchanger. 前記快適空気チャネル内に配置された、動力を与えられた冷却システムのエバポレータコアをさらに備え、前記エバポレータコアが、残留冷却容量を用いて前記調整空気を冷却するように構成される、請求項17記載の快適空気システム。 18. A powered cooling system evaporator core disposed in the comfort air channel, the evaporator core configured to cool the conditioned air using a residual cooling capacity. Comfortable air system as described. 前記熱源が、バッテリー、電子装置、バーナー、または前記車両の排気装置の少なくとも1つを含む、請求項9〜18のいずれか1項に記載の快適空気システム。 The comfort air system according to any one of claims 9 to 18, wherein the heat source comprises at least one of a battery, an electronic device, a burner, or an exhaust device of the vehicle. 前記加熱および冷却装置の少なくとも一部が、前記快適空気チャネル内に配置される、請求項9〜19のいずれか1項に記載の快適空気システム。 20. A comfort air system according to any one of claims 9 to 19, wherein at least a portion of the heating and cooling device is disposed within the comfort air channel. 車両の内燃エンジンの停止中、車両のキャビンを調製するための方法であって、前記方法は、
快適空気チャネルを通して空気を導くこと、
前記車両の前記内燃エンジンから熱を取り出すために、エンジン冷媒回路を通して冷媒を導くこと、
前記快適空気チャネル内に配置され、前記エンジン冷媒回路と熱連通するヒータコアを通して、前記空気を導くこと、
熱源またはヒートシンクと熱連通する加熱および冷却装置と熱連通する補助的熱交換器を通して前記空気を導くこと、
停止デミストモードにおいて、前記加熱および冷却装置が前記補助的熱交換器から前記ヒートシンクに熱エネルギーを伝達することによって前記空気を冷却するために、前記加熱および冷却装置に電流を供給すること
を含み、
前記内燃エンジンが前記空気を特定の快適温度まで加熱することが可能な間、前記内燃エンジンが停止され、前記ヒータコアを介して前記空気を加熱する、
方法。
A method for preparing a cabin of a vehicle while the internal combustion engine of the vehicle is stopped, the method comprising:
Guiding air through a comfortable air channel,
Directing refrigerant through an engine refrigerant circuit to extract heat from the internal combustion engine of the vehicle;
Directing the air through a heater core disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the engine refrigerant circuit;
Directing said air through an auxiliary heat exchanger in thermal communication with a heating and cooling device in thermal communication with a heat source or heat sink;
Including supplying current to the heating and cooling device to cool the air by transferring thermal energy from the auxiliary heat exchanger to the heat sink in a stopped demist mode. ,
While the internal combustion engine is capable of heating the air to a specific comfortable temperature, the internal combustion engine is stopped and heats the air via the heater core;
Method.
前記加熱および冷却装置と前記内燃エンジンとの間の熱連通を防ぐために、前記エンジン冷媒回路の少なくとも一部を通る前記冷媒の流れを制限することをさらに含む請求項21記載の方法。 The method of claim 21, further comprising restricting the flow of the refrigerant through at least a portion of the engine refrigerant circuit to prevent thermal communication between the heating and cooling device and the internal combustion engine. 前記補助的熱交換器が、前記快適空気チャネル内において、空気の流れの方向に対して前記ヒータコアの上流にある、請求項21または22記載の方法。 23. A method according to claim 21 or 22, wherein the auxiliary heat exchanger is upstream of the heater core relative to the direction of air flow in the comfort air channel. 車両の内燃エンジンの停止中、車両の乗員区画を調製するための方法であって、前記方法は、
快適空気チャネルを通して空気を導くこと、
前記車両の前記内燃エンジンと熱連通するエンジン冷媒回路を通して冷媒を導くこと、
前記快適空気チャネル内に配置され、前記エンジン冷媒回路と熱連通するヒータコアを通して、前記空気を導くこと、
熱源またはヒートシンクと熱連通する加熱および冷却装置と熱連通する補助的熱交換器を通して前記空気を導くこと、
停止デミストモードにおいて、前記加熱および冷却装置が、残留冷却容量により前記空気が冷却された後、前記補助的熱交換器に熱エネルギーを伝達することによって前記空気を冷却するために、前記加熱および冷却装置に電流を供給すること
を含み、
前記内燃エンジンが停止される、
方法。
A method for preparing an occupant compartment of a vehicle during a stop of an internal combustion engine of the vehicle, the method comprising:
Guiding air through a comfortable air channel,
Directing refrigerant through an engine refrigerant circuit in thermal communication with the internal combustion engine of the vehicle;
Directing the air through a heater core disposed in the comfort air channel and in thermal communication with the engine refrigerant circuit;
Directing said air through an auxiliary heat exchanger in thermal communication with a heating and cooling device in thermal communication with a heat source or heat sink;
In the stop demist mode, the heating and cooling device is configured to cool the air by transferring thermal energy to the auxiliary heat exchanger after the air has been cooled by a residual cooling capacity. Supplying current to the cooling device;
The internal combustion engine is stopped;
Method.
前記残留冷却容量を用いて前記空気を冷却するために、エバポレータコアを通して前記空気を導くことをさらに含む、請求項24記載の方法。 25. The method of claim 24, further comprising directing the air through an evaporator core to cool the air using the residual cooling capacity. 前記補助的熱交換器が、前記快適空気チャネル内において、空気の流れの方向に対して前記ヒータコアの下流にある、請求項24または25記載の方法。 26. A method according to claim 24 or 25, wherein the auxiliary heat exchanger is downstream of the heater core in the comfort air channel with respect to the direction of air flow.
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