特許 5678208 空調装置及び空調装置の動作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5678208

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月25日

(54)【発明の名称】空調装置及び空調装置の動作方法

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20150205BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20150205BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20150205BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20150205BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20150205BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 671

   B60H1/32 621A

   F25B1/00 396D

   B60K11/04 Z

   B60L1/00 L

【請求項の数】13

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-542429(P2013-542429)

(86)(22)【出願日】2011年10月24日

(65)【公表番号】特表2014-505615(P2014-505615A)

(43)【公表日】2014年3月6日

(86)【国際出願番号】EP2011068536

(87)【国際公開番号】WO2012076237

(87)【国際公開日】20120614

【審査請求日】2013年6月10日

(31)【優先権主張番号】102010062869.7

(32)【優先日】2010年12月10日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】オリヴァー チスマー

【審査官】 河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３５２８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３７０９０３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００６１４９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１１１２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１８１３８８７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０６９７３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｂ６０Ｈ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気自動車の複数の構成部材及び／又は内室の空調調節用の空調装置であって、
前記空調装置（１）は、前記電気自動車の暖房及び／又は冷房のために設計されている複数の流体循環ユニット（１０，２０，３０，４０）を備えている、空調装置において、
第１の流体循環ユニット（１０）は、第１のポンプ（１１）を起点として、第１の熱源（１２，１３）、第１の３方弁（１４）及び第１の熱交換器（１５）を介して再び前記第１のポンプ（１１）へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の第１の構成部材の空調調節用に構成されており、
第２の流体循環ユニット（２０）は、前記第１のポンプ（１１）を起点として、前記第１の熱源（１２，１３）、前記第１の３方弁（１４）、第２の熱交換器（２１）及び第３の熱交換器（２２）を介して再び前記第１のポンプ（１１）へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節用に構成されており、
第３の流体循環ユニット（３０）は、第２の３方弁（３１）を起点として、内側熱交換器（３２）、更には第３の３方弁（３３）を介して、一方では、更に第１の膨張機構（３４ａ）及び第４の熱交換器（３５ａ）を介してリザーバ（３６）へと延びており、他方では、更に第２の膨張機構（３４ｂ）及び第５の熱交換器（３５ｂ）を介して前記リザーバ（３６）へと延びており、更に該リザーバ（３６）を起点として、第２のポンプ（３７ａ）を備えた圧縮器（３７）、前記第２の熱交換器（２１）、第４の３方弁（３８）及び第６の熱交換器（３５ｃ）を介して再び前記第２の３方弁（３１）へと戻るように接続可能であり、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節及び除湿用に構成されており、
第４の流体循環ユニット（４０）は、第３のポンプ（４１）を起点として、前記電気自動車の第２の構成部材の第２の熱源（４２，４３）及び前記第５の熱交換器（３５ｂ）を介して再び前記第３のポンプ（４１）へと戻るように接続可能であり、且つ、前記第２の熱源（４２，４３）の排熱を利用するために構成されており、
前記第１の熱源（１２，１３）及び／又は前記第２の熱源（４２，４３）は、前記電気自動車の電気モータ、パワーエレクトロニクス及び／又はメインバッテリの熱質量体を含み、
更なる熱源として、前記電気自動車のボディー、シャシー又は車台の熱質量体が設けられている、
ことを特徴とする、空調装置。

【請求項2】

前記第１の流体循環ユニット（１０）及び／又は前記第２の流体循環ユニット（２０）及び／又は前記第３の流体循環ユニット（３０）及び／又は前記第４の流体循環ユニット（４０）は、作動媒体として、それらの流体循環ユニット内を循環する冷媒を有する冷媒循環部として構成されており、前記作動媒体を循環させるためのポンプ（１１，３７ａ，４１）が設けられている、請求項１に記載の空調装置。

【請求項3】

前記第３の流体循環ユニット（３０）はバイパスユニット（３０ａ）を有しており、該バイパスユニット（３０ａ）は前記電気自動車の前記内室の暖房及び前記電気自動車の構成部材の空調調節のために設けられている、請求項１又は２に記載の空調装置。

【請求項4】

前記第２の熱交換器（２１）及び／又は前記第５の熱交換器（３５ｂ）及び／又は前記内側熱交換器（３２）は交差流熱交換器として構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空調装置。

【請求項5】

前記第１の熱交換器（１５）及び／又は前記第２の熱交換器（２２）及び／又は前記第４の熱交換器（３５ａ）及び／又は前記第６の熱交換器（３５ｃ）は、付加的に取り付けられている通風器（５１，５２）を備えている能動的な熱交換器として構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調装置。

【請求項6】

前記電気自動車の空調調節すべき複数の構成部材の内の少なくとも一つは、所定の温度領域において駆動すべき、前記電気自動車の電気的なエネルギ蓄積器を含んでいる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空調装置。

【請求項7】

前記空調装置（１）は前記第３の流体循環ユニット（３０）において、前記第６の熱交換器（３５ｃ）を所定の動作圧力でもって制御するために第３の膨張機構（３４ｃ）を有しており、前記制御によって、前記電気自動車の前記内室の暖房及び／又は冷房と除湿が同時に達成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空調装置。

【請求項8】

内側熱交換器（１４０）と、外側流体循環部（１１２）と、電気自動車の内室を暖房及び／又は冷房するための内室空調調節ユニット（１５１）を備えている内側流体循環部（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）とを含んでいる空調ユニット（１００）において、
第１の内側流体循環部（１１０ａ）は前記内側熱交換器（１４０）を起点として、第１の膨張弁（１２１）、第１の蒸発器（１３１）及び流体収集部（１４１）を介して再び前記内側熱交換器（１４０）へと戻るように構成されており、
第２の内側流体循環部（１１０ｂ）は前記内側熱交換器（１４０）を起点として、電気的な空調圧縮器（１４２）、第１の熱交換ユニット（１３２）及び第２の弁（１２６）を介して再び前記内側熱交換器（１４０）へと戻るように構成されており、
第３の内側流体循環部（１１０ｃ）は前記内側熱交換器（１４０）を起点として、第３の膨張弁（１２３）、第２の蒸発器（１３３）及び前記流体収集部（１４１）を介して再び前記内側熱交換器（１４０）へと戻るように構成されており、
前記外側流体循環部（１１２）は前記内側熱交換器（１４０）を起点として、第２の膨張弁（１２４）、第２の熱交換ユニット（１３４）、第１の弁（１２５）及び前記流体収集部（１４１）を介して再び前記内側熱交換器（１４０）へと戻るように構成されており、
熱源として、前記電気自動車の電気モータ、パワーエレクトロニクス及び／又はメインバッテリの熱質量体を含み、
更なる熱源として、前記電気自動車のボディー、シャシー又は車台の熱質量体が設けられている、
ことを特徴とする、空調ユニット（１００）。

【請求項9】

前記空調ユニット（１００）を、前記外側流体循環部（１１２）及び前記第２の内側流体循環部（１１０ｂ）を用いて駆動することを特徴とする、請求項８に記載の空調ユニットの動作方法。

【請求項10】

前記空調ユニット（１００）を、前記内側流体循環部（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）を用いて駆動することを特徴とする、請求項８に記載の空調ユニット（１００）の動作方法。

【請求項11】

前記空調ユニット（１００）を、第２の外側流体循環部（１１１）、前記第１の内側流体循環部（１１０ａ）及び前記第２の内側流体循環部（１１０ｂ）を用いて駆動することを特徴とする、請求項８に記載の空調ユニットの動作方法。

【請求項12】

電気自動車の暖房及び／又は冷房のために設計されている複数の流体循環ユニット（１０，２０，３０，４０）を備えている請求項１乃至７に記載の空調装置を使用する、前記電気自動車の内室及び／又は少なくとも一つの構成部材の空調調節方法において、
第１の流体循環ユニット（１０）を、第１のポンプ（１１）を起点として、第１の熱源（１２，１３）、第１の３方弁（１４）及び第１の熱交換器（１５）を介して再び前記第１のポンプ（１１）へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の第１の構成部材の空調調節に使用し、
第２の流体循環ユニット（２０）を、前記第１のポンプ（１１）を起点として、前記第１の熱源（１２，１３）、前記第１の３方弁（１４）、第２の熱交換器（２１）及び第３の熱交換器（２２）を介して再び前記第１のポンプ（１１）へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節に使用し、
第３の流体循環ユニット（３０）を、第２の３方弁（３１）を起点として、内側熱交換器（３２）、更には第３の３方弁（３３）を介して、一方では、更に第１の膨張機構（３４ａ）及び第４の熱交換器（３５ａ）を介してリザーバ（３６）へと延ばし、他方では、更に第２の膨張機構（３４ｂ）及び第５の熱交換器（３５ｂ）を介して前記リザーバ（３６）へと延ばし、更に該リザーバ（３６）を起点として、第２のポンプ（３７ａ）を備えた圧縮器（３７）、前記第２の熱交換器（２１）、第４の３方弁（３８）及び第６の熱交換器（３５ｃ）を介して再び前記第２の３方弁（３１）へと戻るように接続し、且つ、前記電気自動車の前記内室の空調調節及び除湿に使用し、
第４の流体循環ユニット（４０）を、第３のポンプ（４１）を起点として、前記電気自動車の第２の構成部材の第２の熱源（４２，４３）及び前記第５の熱交換器（３５ｂ）を介して再び前記第３のポンプ（４１）へと戻るように接続し、且つ、前記第２の熱源（４２，４３）の排熱の利用に使用し、
前記第１の熱源（１２，１３）及び／又は前記第２の熱源（４２，４３）は、前記電気自動車の電気モータ、パワーエレクトロニクス及び／又はメインバッテリの熱質量体を含み、
更なる熱源として、前記電気自動車のボディー、シャシー又は車台の熱質量体が設けられている、
ことを特徴とする、空調調節方法。

【請求項13】

前記第３の流体循環ユニット（３０）を、二酸化炭素を用いる冷媒循環部として使用する、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調装置、空調ユニット、内室の空調調節方法及び電気自動車の空調ユニットの動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自動車用の暖房装置及び空調調節装置が開示されており、そこに開示されている暖房装置及び空調調節装置は第１の流体循環部を有しており、この第１の流体循環部は熱交換器、ポンプ及び流体を加熱するための熱源を備えており、熱交換器には二次側において空気が供給されており、また、空気流を生じさせるための送風器が設けられている。更に、この刊行物に開示されている暖房装置及び空調調節装置は、蒸発器、凝縮器及び圧縮器を備えた冷却回路、並びに、温度センサの少なくとも一つの信号及び調整可能な目標値に依存して冷却回路を閉ループ制御するための制御装置を有している。また、上記の刊行物に開示されている暖房装置及び空調調節装置は、弁を介して第１の流体循環部を用いて接続可能な第２の流体循環部を有しており、この第２の流体循環部には熱蓄積器並びにポンプが配置されている。第１の流体循環部における熱源は車両の動作に依存しない暖房装置であり、この暖房装置は、熱交換を通過して流入する空気を加熱するため、及び／又は、熱蓄積器に熱エネルギを蓄えるために使用される。上述のシステムにおいては、冷却回路の蒸発器が第２の流体循環部によって熱交換器と熱的に接続され、また熱蓄積器に冷却エネルギを蓄えるために使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】DE 19609048 C2

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

従って本発明によれば、空調装置及び電気自動車の内室の空調調節方法が提供され、空調装置はそれぞれが作動媒体を有している複数の流体循環部を備えており、また電気自動車の暖房及び／又は冷房用に構成されている。この場合、第１の流体循環ユニットは第１のポンプを起点として、第１の熱源、更には第１の３方弁及び第１の熱交換器を介して再び第１のポンプへと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の第１の構成部材の空調調節用に構成されている。第２の流体循環ユニットは第１のポンプを起点として、第１の熱源、第１の３方弁、第２の熱交換器及び第３の熱交換器を介して再び第１のポンプへと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の内室の空調調節用に構成されている。更に、第３の流体循環ユニットは第２の３方弁を起点として、内側熱交換器、更には第３の３方弁を介して、一方では、更に第１の膨張機構及び第４の熱交換器を介してリザーバへと延びており、他方では、更に第２の膨張機構及び第５の熱交換器を介してリザーバへと延びており、このリザーバを起点として、第２のポンプを備えた圧縮器、第２の熱交換器、第４の３方弁、更には第６の熱交換器を介して再び第２の３方弁へと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の内室の空調調節及び除湿用に構成されている。更には、第４の流体循環ユニットは第３のポンプを起点として、電気自動車の第２の構成部材の第２の熱源を介して、更には第５の熱交換器を介して再び第３のポンプへと戻るように接続可能であり、また、第２の熱源の排熱を利用するために構成されている。

【0005】

更に本発明は、内側熱交換器、外側流体循環部及び内側流体循環部を含む空調ユニット並びに空調ユニットの動作方法を提供し、第１の内側流体循環部は内側熱交換器から、第１の膨張弁、第１の蒸発器及び流体収集部を介して再び内側熱交換器へと戻るように構成されており、第２の内側流体循環部は内側熱交換器から、電気的な空調圧縮器、第１の熱交換ユニット及び第２の弁を介して再び内側熱交換器へと戻るように構成されており、また、第３の内側流体循環部は内側熱交換器から、第３の膨張弁、第２の蒸発器及び流体収集部を介して再び内側熱交換器へと戻るように構成されており、外側流体循環部は内側熱交換器から、第２の膨張弁、第２の熱交換器、第１の弁及び流体収集部を介して再び内側熱交換器へと戻るように構成されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明により提供される空調装置、空調ユニット、内室の空調調節方法及び空調ユニットの動作方法は、暖房、冷房及び除湿の機能が最小限のエネルギ使用で実施されるという利点を有している。

【0007】

従属請求項には本発明のそれぞれの対象の有利な実施の形態及び改善形態が開示されている。

【0008】

空調装置の一つの有利な発展形態によれば、第１の熱源及び／又は第２の熱源は、電気自動車の電気モータ、パワーエレクトロニクス及び／又はメインバッテリの熱質量体を含む。

【0009】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、第１の流体循環ユニット及び／又は第２の流体循環ユニット及び／又は第３の流体循環ユニット及び／又は第４の流体循環ユニットは、作動媒体としてそれらの流体循環ユニット内を循環する冷媒を有する冷媒循環部として構成されており、その作動媒体を循環させるための相応のポンプが設けられている。

【0010】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、第３の流体循環ユニットがバイパスユニットを有しており、このバイパスユニットは電気自動車の内室の暖房及び電気自動車の構成部材の空調調節のために設けられている。

【0011】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、第２の熱交換器及び／又は第５の熱交換器及び／又は内側熱交換器が交差流（cross current flow）熱交換器として構成されている。

【0012】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、第１の熱交換器及び／又は第２の熱交換器及び／又は第４の熱交換器及び／又は第６の熱交換器が、付加的に取り付けられている通風器を備えている能動的な熱交換器として構成されている。

【0013】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、電気自動車の空調調節すべき複数の構成部材の内の一つは、有利な温度領域において駆動すべき電気自動車の電気的なエネルギ蓄積器を含んでいる。

【0014】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、空調装置は第３の流体循環部において、第６の熱交換器を低い動作圧力でもって制御するために第３の膨張機構を有しており、それによって、電気自動車の内室の暖房及び／又は冷房と除湿が同時に達成される。

【0015】

空調装置の一つの別の発展形態によれば、空調装置の熱源として、比較的低い温度を有している、電気自動車のボディー、シャシー、車台の熱質量体又は電気自動車のバッテリ又は電気モータのような構成部材の熱質量体が設けられている。

【0016】

電気自動車の内室及び／又は少なくとも一つの構成部材の空調調節方法の第１の発展形態によれば、第３の流体循環部が二酸化炭素、特に有利には冷媒Ｒ７４４を用いる冷媒循環部として駆動される。

【0017】

本発明の実施の形態の更なる特徴及び利点は添付の図面を参照する以下の説明より明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施の形態による空調装置の構造の概略図を示す。

【図2】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置の構造の概略図を示す。

【図3】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置の構造の概略図を示す。

【図4】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置の構造の概略図を示す。

【図5】本発明の一つの別の実施の形態による空調装置の構造の概略図を示す。

【図6】本発明の第１の実施の形態による空調ユニットの構造の概略図を示す。

【図7】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニットの構造の概略図を示す。

【図8】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニットの構造の概略図を示す。

【図9】本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニットの構造の概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図中、同一の参照番号は、同一の構成要素又は機能的に等しい構成要素を表している。

【0020】

図１には、本発明の一つの実施の形態による空調装置１の構造が概略的に示されている。空調装置１は例えば、熱源１２，１３としてのパワーエレクトロニクス又は電気モータを備えているが、電気自動車の別の熱質量体、例えばバッテリも熱源として使用することができる。電気自動車の複数の構成部材及び／又は内室の空調調節用の空調装置１は、更に複数の流体循環ユニット１０，２０，３０，４０を備えており、それらの流体循環ユニット１０，２０，３０，４０は電気自動車を加熱及び／又は冷却するために設計されている。第１の流体循環ユニット１０は第１のポンプ１１を起点として、第１の熱源１２，１３、更には第１の３方弁１４及び第１の熱交換器１５を介して再び第１のポンプ１１へと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の第１の構成部材の空調調節用に構成されている。更には、例えば第２の流体循環ユニット２０は第１のポンプ１１を起点として、第１の熱源１２，１３、第１の３方弁１４、第２の熱交換器２１及び第３の熱交換器２２を介して再び第１のポンプ１１へと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の内室の空調調節用に構成されている。例えば、第３の流体循環ユニット３０は第２の３方弁３１を起点として、内側熱交換器３２、更には第３の３方弁３３を介して、一方では、更に第１の膨張機構３４ａ及び第４の熱交換器３５ａを介してリザーバ３６へと延びており、他方では、更に第２の膨張機構３４ｂ及び第５の熱交換器３５ｂを介してリザーバ３６へと延びており、このリザーバ３６を起点として、第２のポンプ３７ａを備えた圧縮器３７、第２の熱交換器２１、第４の３方弁３８、更には第６の熱交換器３５ｃを介して再び第２の３方弁３１へと戻るように接続可能であり、また、電気自動車の内室の空調調節及び除湿用に構成されている。更には、例えば第４の流体循環ユニット４０は第３のポンプ４１を起点として、電気自動車の第２の構成部材の第２の熱源４２，４３を介して、更には第５の熱交換器３５ｂを介して再び第３のポンプ４１へと戻るように接続可能であり、また、第２の熱源４２，４３の排熱を利用するために構成されている。第４の３方弁３８と第３の３方弁３３との間においては、第３の膨張機構３４ｃを備えた接続区間３０ａを介して、第３の流体循環ユニット３０の更なる動作モード切り替えが実現される。更には、例えば、第１の熱交換器１５及び第６の熱交換器３５ｃの熱輸送能力は付加的に取り付けられている通風器５２によって高められる。同様に、例えば、付加的な通風器５１が第３の熱交換器２２及び第４の熱交換器３５ａに取り付けられている。図示されている熱交換器１５，２２，３５ａ，３５ｂ及び３５ｃは例えばプレート式熱交換器、スパイラル式熱交換器又は管式熱交換器として実施されている。

【0021】

図２には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置１の構造が概略的に示されている。図２は、図１と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図２には空調装置１の弁の特徴的な弁位置が付加的に示されている。弁のこの特徴的な弁位置では、第１の流体循環ユニット１０が閉じられた動作モードにあり、第３の流体循環ユニット３０並びに第４の流体循環ユニット４０がアクティブである。

【0022】

図３には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置１の構造が概略的に示されている。図３は、図１と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図３には空調装置１の弁の別の特徴的な弁位置が付加的に示されている。空調装置１の弁のこの別の特徴的な弁位置では、第２の流体循環ユニット２０、第３の流体循環ユニット３０並びに第４の流体循環ユニット４０がアクティブであり、第２の流体循環ユニット２０及び第３の流体循環ユニット３０は第２の熱交換器２１によって熱的に接触している。

【0023】

図４には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調装置１の構造が概略的に示されている。図４は、図１と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図４には空調装置１の弁の別の特徴的な弁位置が付加的に示されている。空調装置１の弁のこの特徴的な弁位置では、第２の流体循環ユニット２０、第３の流体循環ユニット３０並びに第４の流体循環ユニット４０がアクティブであり、アクティブな接続区間３０ａは第３の流体循環ユニット３０の拡張動作モードを切り替える。

【0024】

図５には、本発明の一つの別の実施の形態による空調装置１の構造が概略的に示されている。図５は、図１と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図５には、第２の熱交換器２１が省略されており、圧縮器３７がその省略された第２の熱交換器２１の代わりに第３の熱交換器２２と接続されている別の実施の形態が付加的に示されている。更に、第１の流体循環ユニット１０は閉じられた流体循環ユニットであり、また、それぞれの流体循環ユニット間の接続素子としての第２の熱交換器２１は省略されているので、第３の流体循環ユニット３０とはもはや接続されていない。

【0025】

図６には、本発明の第１の実施の形態による空調ユニット１００の構造が概略的に示されている。空調ユニット１００は内側熱交換器１４０、外側流体循環部１１２及び内側流体循環部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを含んでいる。第１の内側流体循環部１１０ａは内側熱交換器１４０を起点として、第１の膨張弁１２１、第１の蒸発器１３１及び流体収集部１４１を介して再び内側熱交換器１４０へと戻るように構成されている。更に、例えば第２の内側流体循環部１１０ｂは内側熱交換器１４０を起点として、電気的に駆動されるポンプ１４３を備えている電気的な空調圧縮器１４２、第１の熱交換ユニット１３２及び第２の弁１２６を介して再び内側熱交換器１４０へと戻るように構成されており、また、第３の内側流体循環部１１０ｃは内側熱交換器１４０から、第３の膨張弁１２３、第２の蒸発器１３３、流体収集部１４１を介して再び内側熱交換器１４０へと戻るように構成されており、更には、外側流体循環部１１２は内側熱交換器１４０を起点として、第２の膨張弁１２４、第２の熱交換器１３４、第１の弁１２５及び流体収集部１４１を介して再び内側熱交換器１４０へと戻るように構成されている。第１の蒸発器１３１及び第１の熱交換ユニット１３２は一つの内室空調調節ユニット１５１を形成し、第２の蒸発器１３３はバッテリ又はパワーエレクトロニクス用空調調節ユニット１５０として使用される。通風器１６１は例えば第２の熱交換ユニット１３４に取り付けられており、また、第２の熱交換ユニット１３４の熱伝達を向上するために使用される。 更に、例えば、第２の外側流体循環部１１１は第２の弁１２６に設けられており、この第２の弁１２６は第２の熱交換ユニット１３４を内側熱交換器１４０に接続する。第３の内側流体循環部１１０ｃによって、熱エネルギを比較的低い温度を有するリザーバから取り出して、有効熱量として比較的高い温度を有する暖房すべき内室に伝達するために、任意のあらゆる熱源、例えば電気自動車のバッテリ又はパワーエレクトロニクスを利用することができる。例えば、第１の熱交換ユニット１３２及び第２の熱交換ユニット１３４を気体冷却器又は蒸発器として構成することができる。

【0026】

図７には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニット１００の構造が概略的に示されている。図７は、図６と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図７には空調ユニット１００の弁の弁位置がアクティブな循環部の太い線によって示されており、外側流体循環部１１２並びに第２の内側流体循環部１１０ｂはアクティブな状態で駆動される。空調ユニット１００の図示されている動作モードは電気自動車の内室を暖房するために使用され、その場合、空調ユニット１００は熱ポンプとして駆動される。

【0027】

図８には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニット１００の構造が概略的に示されている。図８は、図６と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図８には、空調ユニット１００の弁の弁位置がアクティブな循環部の太い線によって示されており、内側流体循環部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ並びに外側流体循環部１１２を有する空調ユニット１００はアクティブ状態で駆動される。空調ユニット１００の図示されている動作モードは電気自動車の内室を暖房するための動作モードとして設けられており、更には、外側流体循環部１１２における第２の熱交換ユニット１３４の除氷が第２の膨張弁１２４を閉鎖することによって実現される。電気自動車の内室の暖房は例えば、空調ユニット１００を熱ポンプとして動作させることによって実現される。

【0028】

図９には、本発明の一つの別の実施の形態による、弁の特徴的な弁位置を有する空調ユニットの構造が概略的に示されている。図９は、図６と同じ参照番号を使用して実質的に同一の構成要素を示しているが、この図９には、空調ユニット１００の弁の弁位置がアクティブな循環部の太い線によって表されており、第２の外側流体循環部１１１、第１の内側流体循環部１１０ａ及び第２の内側流体循環部１１０ｂを有する空調ユニット１００はアクティブな状態で駆動される。空調ユニット１００の図示されている動作モードは電気自動車の内室を冷房するために使用され、その場合、空調ユニット１００は熱ポンプとして駆動される。第１の熱交換ユニット１３２は下流側には貫流されない。

【0029】

上記においては本発明を有利な実施例に基づき説明したが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではなく、別のやり方で実施することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】