特表 2024-530851 原動機付き車両用の冷却システム及び原動機付き車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-27

(54)【発明の名称】原動機付き車両用の冷却システム及び原動機付き車両

(51)【国際特許分類】

   F01P 3/20 20060101AFI20240820BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20240820BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20240820BHJP

   F01P 7/16 20060101ALI20240820BHJP

   F02B 29/04 20060101ALI20240820BHJP

   B60K 11/02 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

F01P3/20 L

B60H1/22 651A

F01P3/18 Q

F01P3/20 F

F01P7/16 504B

F02B29/04

B60K11/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571352

(86)(22)【出願日】2022-07-06

(85)【翻訳文提出日】2023-11-16

(86)【国際出願番号】 EP2022068738

(87)【国際公開番号】W WO2023011830

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】102021120350.3

(32)【優先日】2021-08-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】398037767

【氏名又は名称】バイエリシエ・モトーレンウエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(74)【代理人】

【識別番号】100191938

【弁理士】

【氏名又は名称】高原 昭典

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン・カルステン

(72)【発明者】

【氏名】ヤーコプ・ベルント

【テーマコード（参考）】

3D038

3L211

【Ｆターム（参考）】

3D038AB01

3L211AA10

3L211AA11

3L211BA21

(57)【要約】

【課題】コスト、重量及び構造空間について有利な態様で冷却を実現することができる、原動機付き車両用の冷却システム及びこのような冷却システムを有する原動機付き車両を提供する。
【解決手段】第１の冷却回路２と、第１の冷却回路２に配置された駆動機械３と、第１の冷却回路２に配置された第１の冷却器４と、第２の冷却回路５と、第２の冷却器１１が配置された、流れ分岐部１０とを有する冷却システム１において、弁装置１７が設けられており、該弁装置が、
－第１の冷却回路２を通流する冷却媒体が、第２の冷却器１１を通ることができるとともに、第２の冷却器１１を用いて冷却されることが可能である、第１の切換状態と、
－第２の冷却回路５を通流する冷却媒体が、第２の冷却器１１を通ることができるとともに、第２の冷却器１１を用いて冷却されることが可能である、第２の切換状態と
の間で切換可能である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機付き車両用の冷却システム（１）であって、
冷却媒体が通流可能な第１の冷却回路（２）と、
該第１の冷却回路（２）に配置されこれにより冷却媒体を用いて冷却可能であるとともに原動機付き車両を駆動可能な少なくとも１つの駆動機械（３）と、
第１の冷却回路（２）に配置された、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体を冷却する第１の冷却器（４）と、冷却媒体が通流可能な第２の冷却回路（５）と、
流れ分岐部（１０）を通流可能な冷却媒体を冷却する第２の冷却器（１１）が配置された、冷却媒体が通流可能な流れ分岐部（１０）と
を有する前記冷却システムにおいて、
弁装置（１７）が設けられており、該弁装置が、
－第１の冷却回路（２）が弁装置（１７）を介して流れ分岐部（１０）に連通しており、これにより、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の冷却器（１１）を通ってガイドされることができるとともに、第２の冷却器（１１）を用いて冷却されることが可能である、第１の切換状態と、
－第２の冷却回路（５）が弁装置（１７）を介して流れ分岐部（１０）に連通しており、これにより、第２の冷却回路（５）を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の冷却器（１１）を通ってガイドされることができるとともに、第２の冷却器（１１）を用いて冷却されることが可能である、第２の切換状態と
の間で切換可能であることを特徴とする冷却システム。

【請求項2】

－第１の冷却器（４）が、空気が周囲を流れることが可能な第１の周囲空気冷却器として形成されており、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体が、第１の周囲空気冷却器を介して、第１の周囲空気冷却器の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能であること、及び
－第２の冷却器（１１）が、空気が周囲を流れることが可能な第２の周囲空気冷却器として形成されており、第２の冷却回路（５）を通流する冷却媒体が、第２の周囲空気冷却器を介して、第１の周囲空気冷却器の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能であること
を特徴とする請求項１に記載の冷却システム（１）。

【請求項3】

冷却回路（２，５）のうち１つと連通しこれにより冷却回路（２，５）を通流する冷却媒体の少なくとも前記一部又は少なくとも別の部分が通流可能な、冷却器（４，１１）に加えて設けられた少なくとも１つの熱交換器（１３）が設けられており、該熱交換器が、別の流体が通流可能な流体回路（１２）に配置されており、これにより、別の流体によって通流されることができ、これによって、別の流体と熱交換器（１３）を通流する冷却媒体との間で熱交換器（１３）を介して熱を交換可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却システム（１）。

【請求項4】

少なくとも１つの熱交換器（１３）が冷却要素として形成されており、別の流体を冷却するために、冷却要素を介して、別の流体から少なくとも１つの熱交換器（１３）を通流する冷却媒体へ熱を伝達可能であることを特徴とする請求項３に記載の冷却システム（１）。

【請求項5】

他の冷却回路（２，５）及び別の流体が通流可能な流体回路（１２）に配置され、これにより、他の冷却回路（２，５）を通流する冷却媒体も、また別の流体も通流可能な、少なくとも１つの熱交換器（１３）に加えて設けられた第２の熱交換器（１４）も設けられており、該第２の熱交換器を介して、第２の熱交換器（１４）を通流する冷却媒体と別の流体との間で熱を伝達可能であることを特徴とする請求項３又は４に記載の冷却システム（１）。

【請求項6】

第２の熱交換器（１４）が冷却装置として形成されており、第２の熱交換器（１４）を通流する冷却媒体を冷却するために、冷却装置を介して、第２の熱交換器（１４）を通流する冷却媒体から別の流体へ熱を伝達可能であることを特徴とする請求項５に記載の冷却システム（１）。

【請求項7】

流体回路（１２）が、圧縮低温機械として動作可能な空調装置の低温媒体回路であり、別の流体が低温媒体として空調装置の低温媒体回路（１２）を通流可能であることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の冷却システム（１）。

【請求項8】

少なくとも１つの熱交換器（１３）が低温媒体を凝縮させる凝縮器（１３）として形成されていることを特徴とする請求項７に記載の冷却システム（１）。

【請求項9】

流れ通路（１５）が設けられており、該流れ通路が、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体の流れ方向において第１の冷却器（４）の下流かつ駆動機械（３）の上流に配置された第１の接続箇所（Ｖ１）において、及び第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体の流れ方向において駆動機械（３）の下流かつ第１の冷却器（４）の上流に配置された第２の接続箇所（Ｖ２）において、冷却回路（２，５）のうち１つである第１の冷却回路（２）に連通しており、これにより、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体の少なくとも一部を通流させることが可能であり、少なくとも１つの熱交換器（１３）が、流れ通路（１５）においても、また別の流体が通流可能な流体回路（１２）においても配置され、これにより、流れ通路（１５）と通流する冷却媒体も、また別の流体も通流させることが可能であり、第１の切換状態では、流れ分岐部（１０）が、弁装置（１７）を介して流れ通路（１５）に連通しているとともに、流れ通路（１５）を介して第１の冷却回路（２）に連通しており、これにより、第１の冷却回路（２）を通流する冷却媒体の少なくとも前記部分が、流れ通路（１５）を介して、第２の冷却器（１１）を通ってガイドされることが可能であるとともに、第２の冷却器（１１）を用いて冷却されることが可能であることを特徴とする請求項３～７のいずれか１項に記載の冷却システム（１）。

【請求項10】

駆動機械（３）に加えて設けられた少なくとも１つの熱源（６）が第２の冷却回路（５）に配置されており、該熱源は、第２の冷却回路（５）を通流する冷却媒体を用いて冷却されることが可能であることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の冷却システム（１）。

【請求項11】

少なくとも１つの熱源（６）が電気エネルギーを貯蔵する電気的なエネルギー貯蔵部であることを特徴とする請求項１０に記載の冷却システム。

【請求項12】

少なくとも１つの熱源（６）が、少なくとも１つの圧縮機を用いて圧縮され原動機付き車両の少なくとも１つの燃焼室へ供給されるべき空気を冷却する給気冷却器であることを特徴とする請求項１０に記載の冷却システム。

【請求項13】

弁装置（１７）が、切換状態のうち少なくとも１つから他の切換状態へ電気的に切換可能であることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の冷却システム（１）。

【請求項14】

弁装置（１７）を他の切換状態から１つの切換状態へ切換可能なバネ装置（２６）が設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の冷却システム（１）。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか１項に記載の冷却システム（１）を有する原動機付き車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部分による原動機付き車両用、特に自動車用の冷却システムに関するものである。さらに、本発明は、このような冷却システムを有する原動機付き車両、特に自動車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、低温を有する側におけるポンプを有する低温回路装置が開示されている。特許文献２から車両用の熱管理システムが公知であると考えられる。さらに、特許文献３にも、同様に原動機付き車両用の熱管理システムが開示されている。そのほか、原動機付き車両を駆動するための電気的なエネルギー貯蔵部を有する原動機付き車両用の冷却システムが特許文献４から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】独国特許出願公開第１１２０１５００２９０２号明細書

【特許文献2】特開２０１４－２０１２２４号公報

【特許文献3】独国特許出願公開第１０２０１９１３２６８８号明細書

【特許文献4】独国特許出願公開第１０２０１７２２０３７６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、特にコスト、重量及び構造空間について有利な態様で特に有利な冷却を実現することができるように、原動機付き車両用の冷却システム及びこのような冷却システムを有する原動機付き車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

当該課題は、本発明により、請求項１の特徴を有する冷却システムによって、及び請求項１５の特徴を有する原動機付き車両によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項の対象である。

【0006】

本発明の第１の態様は、冷却装置とも呼ばれるか、又は冷却装置として形成される、原動機付き車両用の、好ましくは乗用車として形成された自動車用の冷却システムに関するものである。これは、好ましくは自動車として、特に乗用車として形成された原動機付き車両が、その完全に製造された状態において、特に原動機付き車両の装置である冷却システムを備えていることを意味している。冷却システムは、冷却媒体（冷媒）が通流可能な第１の冷却回路を備えている。さらに、冷却システムは、第１の冷却回路に配置された少なくとも１つの駆動機械を備えており、当該駆動機械を用いて原動機付き車両を駆動可能である。駆動機械が第１の冷却回路に配置されていることで、駆動機械は、第１の冷却回路を通流する好ましくは液体状の冷却媒体を用いて冷却されることが可能である。好ましくは、冷却媒体は、少なくとも水、特に少なくとも主に水を含んでいるため、冷却媒体は、例えば水又は冷却水とも呼ばれる。駆動機械は、例えば、内燃エンジンとも呼ばれる内燃機関であり、当該内燃機関を用いて原動機付き車両を内燃エンジン式に駆動可能である。したがって、原動機付き車両は、従来のように駆動可能な、したがって内燃エンジン式に、すなわち内燃エンジンを用いて駆動可能な原動機付き車両であってよいか、又は原動機付き車両は、例えば、例えば内燃機関及び少なくとも１つの電気機械を用いて駆動可能なハイブリッド車両である。また、駆動機械は、電気機械、特に、原動機付き車両を特に純粋に電気的に駆動可能な上述の電気機械であってよい。したがって、原動機付き車両は、例えば、電動車両、特にバッテリ電気式の車両（ＢＥＶ）として形成されることが可能である。好ましくは、電気機械は、高電圧構成要素であり、その電圧、特に動作電圧又は定格電圧は、好ましくは５０Ｖより大きく、特に６０Ｖより大きく、非常に好ましくは数百ボルト（Ｖ）である。これにより、特に大きな電気的な出力（電力）を特に純粋に原動機付き車両の電気的な駆動のために実現することが可能である。第１の冷却回路には、第１の冷却回路を通流する冷却媒体を冷却する第１の冷却器が配置されている。

【0007】

そのほか、冷却システムは、冷却媒体が通流可能な第２の冷却回路を備えている。そのほか、冷却システムは、冷却媒体が通流可能な流れ分岐部を備えている。流れ分岐部には、第１の冷却器に加えて設けられる、流れ分岐部を通流する冷却媒体を冷却する第２の冷却器が配置されている。好ましくは、冷却器は、互いに別々に形成された、特に互いに分離して、又は離間して配置された構成要素である。特に、第１の冷却器は第２の冷却器の外部に配置されており、第２の冷却部は第１の冷却部の外部に配置されている。

【0008】

好ましくは、第１の冷却回路は、高温循環部（ＨＴ循環部）とも呼ばれる高温回路（ＨＴ回路）である。さらに、好ましくは、第２の冷却回路は、低温循環部（ＮＴ循環部）とも呼ばれる低温回路（ＮＴ回路）である。ここで、冷却媒体は、第１の温度をもって第１の冷却回路を通流し、第１の温度よりも低い第２の温度をもって第２の冷却回路を通流すると理解されるべきである。例えば、第２の温度は、ちょうど１０℃又は少なくとも１０℃、特に少なくとも２０℃又はちょうど２０℃であり、第１の温度よりも低い。換言すれば、例えば、駆動機械は、冷却媒体の第１の温度レベルを用いて、特に冷却媒体の第１の温度を用いて冷却され、例えば、第２の冷却回路に配置されこれにより第２の冷却回路を通流する冷却媒体を用いて冷却され得る、特に駆動機械に加えて設けられる熱源が、冷却媒体の第２の温度レベルを用いて、特に冷却媒体の第２の冷却温度を用いて冷却され、第２の温度レベルは、第１の温度レベルよりも低い。また、換言すれば、例えば、冷却媒体は、冷却システムの動作中に、第１の冷却回路においては最大で第１の温度あるいは第１の温度レベルを有し、第２の冷却回路においては最大で第２の温度あるいは第２の温度レベルを有している。

【0009】

特にコスト、重量及び構造空間に有利な態様で特に有利な冷却又は冷却能力を実現することができるように、本発明によれば、冷却システムが、少なくとも１つの第１の切換状態と少なくとも１つの第２の切換状態の間で切換可能な弁装置を備えるようになっている。例えば、弁装置は、第１の切換状態をもたらすか、又は設定する少なくとも１つの第１の切換位置と、第２の切換状態をもたらす少なくとも１つの第２の切換位置との間で移動可能、特に回転式及び／又は並進式に移動可能である。換言すれば、例えば、弁装置は、特に弁装置の弁ハウジングに対して相対的に切換位置間で特に並進式及び／又は回転式に移動可能な弁要素を備えている。このとき、弁要素は、少なくとも部分的に弁ハウジングに配置されている。

【0010】

第１の切換状態では、第１の冷却回路は弁装置を介して流れ分岐部に連通しており、これにより、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の冷却器を通ってガイドされることができるとともに、第２の冷却器を用いて冷却されることが可能である。換言すれば、弁装置が第１の切換状態にある間に冷却媒体が第１の冷却回路を流れると、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも上述の部分が、弁装置によって、流れ分岐部と、第２の冷却器とを通流し、第２の冷却器を用いて冷却される。したがって、第１の切換状態において、又は第１の切換状態によって、第２の冷却器が第１の冷却回路に割り当てられているか、又は接続されているため、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部は、第１の冷却器を用いても、また第２の冷却器を用いても冷却される。このとき、特に、第１の切換状態では、流れ分岐部ひいては第２の冷却器が、特に弁装置を用いて第２の冷却回路から流体的に分離されていること、及び／又は第１の切換状態では、第２の冷却器を用いてもたらされる、第２の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも１つの主な部分の冷却がなされないことを設定することが可能である。換言すれば、第１の切換状態では、第２の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも主な部分、すなわち少なくとも半分より多くが第２の冷却器によって冷却されないことが考えられる。なぜなら、第２の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも主な部分は、第１の切換状態において流れ分岐部、したがって第２の冷却器を通流しないか、又は通流することができず、好ましくは流れ分岐部及び第２の冷却器をう回するためである。

【0011】

第２の切換状態では、第２の冷却回路は弁装置を介して流れ分岐部に連通しており、これにより、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の冷却器を通ってガイドされることができるとともに、第２の冷却器を用いて冷却されることが可能である。換言すれば、弁装置が第２の切換状態にある間に冷却媒体が第２の冷却回路を流れると、第２の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも上述の部分が、弁装置によって、流れ分岐部と、第２の冷却器とを通流し、第２の冷却器を用いて冷却される。したがって、第２の切換状態において、又は第２の切換状態によって、第２の冷却器が第２の冷却回路に割り当てられているか、又は接続されているため、第２の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部は、第２の冷却器を用いて冷却される。このとき、特に、第２の切換状態では、流れ分岐部ひいては第２の冷却器が、特に弁装置を用いて第２の冷却回路から流体的に分離されていること、及び／又は第２の切換状態では、第２の冷却器を用いてもたらされる、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも１つの主な部分の冷却がなされないことを設定することが可能である。換言すれば、第２の切換状態では、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも主な部分、すなわち少なくとも半分より多くが第２の冷却器によって冷却されないことが考えられる。なぜなら、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも主な部分は、第２の切換状態において流れ分岐部、したがって第２の冷却器を通流しないか、又は通流することができず、好ましくは流れ分岐部及び第２の冷却器をう回するためである。

【0012】

全体的に、第２の冷却器を、選択的に、したがって必要に応じて第１の冷却回路又は第２の冷却回路に結合するために、すなわち、選択的に、したがって必要に応じて第１の冷却回路又は第２の冷却回路に接続するために、弁装置が第１の切換状態と第２の切換状態の間で切り換えられることができることが分かる。

【0013】

特に高い冷却性能を実現することができるように、本発明の一実施形態では、第１の冷却器が、空気、特に周囲空気が周囲を流れることが可能な第１の周囲空気冷却器として形成されており、第１の冷却回路を通流する冷却媒体が、第１の周囲空気冷却器を介して、第１の周囲空気冷却器の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能であるように構成されている。このとき、第２の冷却器は、空気、特に周囲空気が周囲を流れることが可能な第２の周囲空気冷却器として形成されており、第２の冷却回路を通流する冷却媒体が、第２の周囲空気冷却器を介して、第１の周囲空気冷却器の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能である。好ましくは、周囲空気冷却器はそれぞれ個別の構成要素であり、第１の周囲空気冷却器は、第２の周囲空気冷却器に関して外部の追加的な冷却器であり、あるいはその逆である。各周囲空気冷却器を、例えば、原動機付き車両の走行時、特に前進走行時に走行風、したがって空気、特に周囲空気が周囲で流れることが可能である。特に、各周囲空気冷却器を通流する冷却媒体から各周囲空気冷却器を介して各周囲空気冷却器の周囲を流れる空気へ熱が移動することで、各冷却回路を通流し、したがって各周囲空気冷却器を通流する冷却媒体は、各周囲空気冷却器を介して、各周囲空気冷却器の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能である。

【0014】

別の一実施形態は、第１の熱交換器とも呼ばれる少なくとも１つの熱交換器によって特徴付けられており、当該熱交換器は、冷却回路のうち１つに連通しているとともに、これにより、冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも上述の部分又は少なくとも１つの別の部分によって通流されることが可能である。少なくとも１つの熱交換器が好ましくは冷却器の外部に配置されるとともに、好ましくは冷却器が熱交換器の外部に配置されるように、少なくとも１つの熱交換器が冷却器に加えて設けられている。少なくとも１つの熱交換器は、別の流体が通流可能な流体回路にも配置されており、これにより、別の流体によって通流されることができ、これにより、少なくとも１つの熱交換器を介して、別の流体と少なくとも１つの熱交換器を通流する冷却媒体との間の熱を交換可能である。好ましくは、流体回路は、１つの冷却回路から、及び好ましくは他の冷却回路からも流体的に分離されている。換言すれば、好ましくは、流体回路が両冷却回路から流体的に分離されるように構成されている。特に、流体回路は、冷却回路に加えて設けられている。例えば、１つの冷却回路は第１の冷却回路であるため、他の冷却回路は第２の冷却回路である。例えば、１つの冷却回路が第２の冷却回路であれば、他の冷却回路は第１の冷却回路である。

【0015】

少なくとも１つの熱交換器が、流体的に１つの冷却回路に連通し、また、特に冷却回路に加えて設けられる、流体循環部とも呼ばれる流体回路に配置されるため、少なくとも１つの熱交換器を、冷却媒体の一部又は別の部分も、また流体回路を通流する別の流体も通流可能である。少なくとも１つの熱交換器を介して、少なくとも１つの熱交換器を通流する別の流体と少なくとも１つの熱交換器を通流する冷却媒体との間で熱を伝達することが可能であり、すなわち熱を交換することが可能である。例えば、少なくとも１つの熱交換器は、例えば低温媒体として形成される別の流体を冷却する冷却器である。特に、少なくとも１つの熱交換器は、例えば低温媒体として形成される別の流体を凝縮させる凝縮器である。

【0016】

冷却システムの特に良好な冷却性能を全体的に実現することができるように、本発明の別の実施形態では、少なくとも１つの熱交換器が冷却要素として形成されており、別の流体を冷却するために、冷却要素を介して、別の流体から少なくとも１つの熱交換器を通流する冷却媒体へ熱を伝達可能である。

【0017】

本発明の特に有利な一実施形態では、他の冷却回路及び別の流体が通流可能な流体回路に配置され、これにより、他の冷却回路を通流する冷却媒体も、また別の流体も通流可能な、少なくとも１つの熱交換器に加えて設けられた第２の熱交換器も設けられており、該第２の熱交換器を介して、第２の熱交換器を通流する冷却媒体と別の流体との間で熱を伝達可能である。これにより、特に良好な冷却を行うことが可能である。

【0018】

このとき、第２の熱交換器が冷却装置として形成されており、第２の熱交換器を通流する冷却媒体を冷却するために、冷却装置を介して、第２の熱交換器を通流する冷却媒体から別の流体へ熱を伝達可能であれば、特に有利であることが分かった。第２の熱交換器は、チラーとも呼ばれる。第２の冷却回路を通流する冷却媒体を冷却するために、第２の熱交換器を用いて、別の流体を利用することが可能であり、これにより、例えば、別源を特に効果的かつ効率的に冷却することが可能である。

【0019】

本発明の特に有利な別の一実施形態では、流体回路は、圧縮低温機械として動作可能であるとともに空調機とも呼ばれる空調装置の低温媒体回路であり、低温媒体としての別の流体が空調装置の低温媒体回路を通流可能である。これにより、特に有利な冷却を行うことが可能である。

【0020】

このとき、少なくとも１つの熱交換器（第１の熱交換器）が低温媒体を凝縮させる凝縮器として形成されていれば特に有利であることが分かった。これにより、特に効果的かつ効率的な冷却を実現することが可能である。

【0021】

本発明の特に有利な別の構成では、冷却システムが流れ通路を備えており、当該流れ通路は、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の流れ方向において第１の冷却器の下流かつ駆動機械の上流に配置された第１の接続箇所において第１の冷却回路に連通している。このとき、第１雄冷却回路が１つの冷却回路であるため、第２の冷却回路は他の冷却回路である。さらに、流れ通路は、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の流れ方向において駆動機械の下流かつ第１の冷却器の上流に配置された第２の接続箇所において第１の冷却回路に連通している。これにより、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部が流れ通路を通流可能である。さらに、熱交換器（第１の熱交換器）は、流れ通路においても、また別の流体が通流可能な流体回路においても配置されているため、流れ通路を通流する冷却媒体によっても、また別の流体によっても通流されることが可能である。第１の切換状態では、流れ分岐部は、弁装置を介して流れ通路に連通しており、流れ通路を介して第１の冷却回路に連通しているため、例えば、第１の切換状態では、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部を、少なくとも弁装置の流れ通路の部分範囲を介して供給可能であるとともに、弁装置を介して流れ分岐部へ導入可能である。したがって、第１の切換状態では、少なくとも第１の冷却回路を通流する冷却媒体の一部が、流れ通路を介して第２の冷却器を通ってガイドされることができるとともに、第２の冷却器を用いて冷却されることが可能である。これにより、特に良好な冷却を行うことが可能である。特に、流れ通路は、冷却回路に加えて、及び流れ分岐部に加えて設けられることが可能である。

【0022】

弁装置が切換状態間で切換可能であることにより、流れ分岐部は、特に従来の解決手段に比して、第１又は第２の冷却回路の固定された構成部材及び流れ通路の固定された構成部材ではなく、流れ分岐部は、選択的に、したがって必要に応じて特に流れ通路を介して第１の冷却回路又は第２の冷却回路に結合されることができ、したがって、選択的に第１の冷却回路又は第２の冷却回路に連通されることが可能である。

【0023】

例えば、第１の接続箇所では、第１の冷却回路を通流する冷却媒体の少なくとも一部が第１の冷却回路から分岐することができ、流れ通路に導入されることができ、そして、流れ通路を通流することができ、したがって、第１の接続箇所から第２の接続箇所へ流れることができる。第２の接続箇所では、分岐されて流れ通路を通流する冷却媒体が流れ通路から流出し、（再び）第１の冷却回路へ流入し、したがって導入されることが可能である。第１の接続箇所が第１の冷却器の下流かつ駆動機械の上流に配置され、第２の接続箇所が駆動機械の下流かつ第１の冷却器の上流に配置されているため、流れ通路ひいては流れ通路を通流する冷却媒体は、駆動機械をう回する。これは、流れ通路を通流する冷却媒体が第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、駆動機械を通流しない、すなわち駆動機械をう回することを意味する。

【0024】

単に弁とも呼ばれる弁装置は、例えば、流れ通路において少なくとも１つの熱交換器の上流に配置されている。これは、弁装置が、流れ通路を通流する冷却媒体の流れ方向において、少なくとも１つの熱交換器の上流かつこの場合第１の接続箇所の下流に配置され得ることを意味している。

【0025】

特に、第２の切換状態において、流れ分岐部が弁装置を介して、すなわち弁装置を用いて第２の冷却回路と連通するように構成されることが可能であり、これにより、第２の冷却器が第２の冷却回路に配置されている。したがって、第２の冷却回路を通流する冷却媒体は、第２の冷却回路を通るその経路において、第２の冷却器と、例えば熱源とを通流し、したがって、第２の切換状態では、特に第２の冷却器を用いても冷却される。したがって、例えば第２の切換状態では、すなわち第２の切換状態によって、第２の冷却回路を通流する冷却媒体、したがって例えば熱源の強い冷却を実現することが可能である。

【0026】

例えば、第２の切換状態では、流れ通路を通流する冷却媒体が第２の冷却器をう回しつつ第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、第１の接続箇所から弁装置及び特に少なくとも１つの熱交換器を介して第２の接続箇所へ案内されることが可能であり、したがって流れるように、流れ分岐部は、弁装置を用いて流れ通路から流体的に分離されている。換言すれば、流れ通路を通流する冷却媒体は、第２の冷却器を通流することなく、したがって第２の冷却器を用いて冷却されることなく、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、第１の接続箇所から弁装置を介して特に少なくとも１つの熱交換器へ、及び例えば少なくとも１つの熱合喚起を介して第２の接続箇所へ流れる。換言すれば、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、第１の接続箇所から弁装置を通して通流し、そして、例えば少なくとも１つの熱交換器を通流し、その後、第２の接続箇所へ流れ、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、第２の冷却器をう回し、したがって、第２の冷却器を通流せず、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において第２の冷却回路を通っても流れない。これは、第２の切換状態では第２の周囲空気冷却器が接続箇所間の流れ通路に配置されていないことも意味する。

【0027】

第１の切換状態では、流れ通路は、弁装置を介して、すなわち弁装置を用いて流れ通路に連通しており、これにより、第２の冷却器は、流れ通路において、第１の接続箇所の下流かつ例えば少なくとも１つの熱交換器の上流及び第２の接続箇所の上流に配置されている。したがって、第１の切換状態では、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から、流れ通路を通流する冷却媒体の流れ方向において第１の接続箇所の下流に配置された第２の接続箇所へのその経路において、第２の冷却器によっても、しかも好ましくは流れ通路を通流する冷却媒体が少なくとも１つの熱交換器を通流する前に流れる。換言すれば、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、例えば、まず、第２の周囲空気冷却器を通って流れ、したがって、まず、第２の周囲空気冷却器を用いて冷却される。その後、流れ通路を通流する冷却媒体は、第１の接続箇所から第２の接続箇所へのその経路において、例えば、少なくとも１つの熱交換器を通して流れ、すると、例えば、流れ通路を通流する冷却媒体が、第２の接続箇所へ流れるとともに、第２の接続箇所において第１の冷却回路へ導入される。

【0028】

第１の切換状態では、例えば、第１の切換状態において第２の例約回路を通流する冷却媒体の少なくとも１つの主な部分、したがって少なくとも半分、特に第２の冷却回路を通流する冷却媒体全部が流れ分岐部、したがって第２の周囲空気冷却器を通流しないように、第２の冷却回路が流れ分岐部から分離されている。したがって、第１の切換状態では、第２の冷却回路を通流する冷却媒体は、少なくとも主要部分については、第２の冷却器を用いずに（及び例えば第１の冷却器も用いずに）冷却される。

【0029】

例えば、第１の切換状態では第２の冷却器が流れ通路において少なくとも１つの熱交換器の上流に配置されているため、第１の切換状態では、少なくとも１つの熱交換器についての予冷却が設定されている。なぜなら、流れ通路を通流する冷却媒体がまずは第２の冷却器を用いて冷却され、その後、少なくとも熱交換器を通流するためである。これにより、流れ通路を通流する冷却媒体が少なくとも１つの熱交換器を通流する場合には、流れ通路を通流する冷却媒体は、有利には低い温度を有し得る。つづいて、別の流体は、例えば少なくとも１つの熱交換器を用いて、特に、少なくとも１つの熱交換器を介して別の流体から流れ通路を通流し第２の冷却器を用いて冷却される冷却媒体への熱移動によって、特に有利に冷却されることが可能である。これにより、別の流体を特に強く冷却することが可能である。

【0030】

したがって、単に弁とも呼ばれる弁装置によって、特に熱源の上述の予冷却と直接冷却の間で切り換えることが可能であることが分かる。また、第１の冷却器に加えて設けられる第２の冷却器が、弁装置を用いて、必要に応じて、すなわち選択的に第２の冷却回路ひいては例えば熱源（第２の切換状態）又は流れ通路ひいては少なくとも１つの熱交換器（第１の切換状態）に割り当てられるか、又は結合されることが可能であることが分かる。

【0031】

弁装置が選択的に、したがって必要に応じて切換状態間で切り換えられることが可能であることにより、追加的な熱交換器又は冷却器を回避することが可能であるか、あるいはこのような冷却器又は熱交換器の数を特に少なく維持することが可能である。換言すれば、流れ通路又は第１の冷却回路にも、また第２の冷却回路にもそれぞれ固有の別々の冷却器を割り当てる必要がないため、冷却システムの部品点数ひいては重量、コスト及び構造空間を特に少なく維持することが可能である。特に、冷却面の数及び大きさを小さく維持することができるため、特に原動機付き車両の有利な流体力学的特性が得られる。特に走行状況又は負荷状況に応じて選択的に、第２の冷却器を用いて、第２の冷却回路を通流する冷却媒体又は第１の冷却回路及び／若しくは流れ通路を通流する冷却媒体を冷却することができるため、有利な冷却性能が同時に得られる。

【0032】

特に良好な冷却を実現することができるように、別の一実施形態では、少なくとも１つの、駆動機械に加えて設けられる熱源が第２の冷却回路に配置されており、当該熱源は、第２の冷却回路を通流する冷却媒体を用いて冷却されることができる。

【0033】

このとき、少なくとも１つの熱源が電気エネルギーを特に電気化学的に貯蔵する電気的なエネルギー貯蔵部であれば特に有利であることが分かった。例えば、電気的なエネルギー貯蔵部は、バッテリ、特に二次バッテリ（二次電池）である。好ましくは、電気的なエネルギー貯蔵部は、高電圧構成要素であり、その電圧、特に動作電圧又は定格電圧は、好ましくは５０Ｖより大きく、特に６０Ｖより大きく、非常に好ましくは数百ボルト（Ｖ）である。例えば、電気的なエネルギー貯蔵部は、高電圧バッテリ（ＨＶバッテリ）である。電気的なエネルギー貯蔵部は好ましくは高電圧構成要素として形成されているため、電気的なエネルギー貯蔵部は、高電圧貯蔵部（ＨＶＳ）とも呼ばれる。例えば、原動機付き車両を特に純粋に電気的に駆動するために設けられ、あるいは形成された上述の電気機械は、モータ動作において、したがって電気モータとして動作することができ、当該電気モータを用いて、原動機付き車両を特に純粋に電気的に駆動可能である。電気機械をモータ動作において動作させるために、電気機械には、エネルギー貯蔵部に貯蔵された電気エネルギーが供給される。電気的なエネルギー貯蔵部が第２の冷却回路に配置されており、第２の冷却回路を冷却媒体が通流可能であるため、電気的なエネルギー貯蔵部は、第２の冷却回路を通流する冷却媒体を用いて冷却されることが可能である。

【0034】

別の実施形態は、少なくとも１つの熱源が給気冷却器（インタークーラ）であり、当該給気冷却器を用いて、少なくとも１つの圧縮機を用いて圧縮されるか、又は圧縮された燃焼空気又はチャージエアとも呼ばれ、原動機付き車両の内燃機関の少なくとも１つの燃料室へ供給される空気を冷却することが可能であることを特徴としている。したがって、内燃機関がより長い時間にわたって高い性能を提供すれば、圧縮された空気は、特に第２の切換状態において特に良好に冷却されることが可能である。

【0035】

特に有利な冷却を必要に応じて得ることができるよう、特に必要に応じて、及び迅速に切換状態間で切り換えることができるように、本発明の別の形態では、弁装置が、切換状態のうち少なくとも１つから他の切換状態へ電気的に、すなわち電気的なエネルギーあるいは電流を用いて切換可能であるように構成されている。

【0036】

必要に応じて、並びにコスト及び重量について有利に切換状態間で切り換えることができるように、本発明の別の形態では、弁装置を他の切換状態から１つの切換状態へ切換可能な、好ましくは機械的なバネとして形成されているか、又は少なくとも１つの機械的なバネを含むバネ装置が設けられている。

【0037】

特に有利な冷却を実現するために、本発明の別の形態では、少なくとも１つの熱交換器が、流体回路を通流する別の流体の流れ方向において、流体回路における第２の熱交換器の上流に配置されるようになっている。

【0038】

好ましくは、流体回路を通流する別の流体は、当該別の流体の液体状の状態において、第２の熱交換器を通流するようになっている。したがって、好ましくは、第２の熱交換器は、液体状の冷却媒体と、少なくとも第２の熱交換器では液体状の別の流体との間で熱を伝達することが可能な液体－液体－熱交換器である。

【0039】

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による冷却システムを備えた、好ましくは自動車、特に自家用車両として形成された原動機付き車両に関するものである。本発明の第１の態様の利点及び有利な構成は、本発明の第２の態様の利点及び有利な構成とみなすことができ、またその逆も同様である。

【0040】

本発明の更なる詳細は、関連する図による好ましい実施例の以下の説明から明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】原動機付き車両用の冷却システムの第１の実施形態を概略的に示す図であり、冷却システムの弁装置は第１の切換状態にある。

【図2】第１の実施形態による冷却システムを概略的に示す図であり、弁装置は第２の切換状態にある。

【図3】冷却システムの第２の実施形態を概略的に示す図である。

【図4】第２の実施形態による冷却システムのオプションの部分を概略的に示す図である。

【図5】冷却システムの第３の実施形態を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

各図では、同一又は機能的に同一の要素には同一の参照符号が付されている。

【0043】

図１及び図２には、好ましくは自動車、特に乗用車として形成された原動機付き車両用の冷却システム１の第１の実施形態がそれぞれ概略的に示されている。冷却システム１は、好ましくは液体状の冷却媒体（冷媒）が通流可能な第１の冷却回路２を備えている。第１の冷却回路２には、原動機付き車両を駆動可能な駆動機械３が配置されている。駆動機械３は、例えば、内燃エンジン、又は例えば原動機付き車両を特に純粋に電気的に駆動可能な電気機械である。加えて、駆動機械３の部分範囲を、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体が通流することができ、これにより、駆動機械３は、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体を用いて冷却されることが可能である。駆動機械３は、特に、熱が駆動機械３から第１の冷却回路ひいては駆動機械３を通流する冷却媒体へ駆動機械３から熱が伝達されることで冷却されることが可能である。特に、冷却回路２は、高温冷却回路（ＨＴ冷却回路）である。

【0044】

冷却システム１は第１の周囲空気冷却器４を備えており、当該第１の周囲空気冷却器は、第１の冷却器であって、第１の冷却回路２に配置されているため、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体が当該第１の周囲空気冷却器を通流可能である。第１の周囲空気冷却器４は、高温冷却器（ＨＴ冷却器）とも呼ばれる。第１の周囲空気冷却器４は第１の冷却器とも呼ばれるとともに、空気、特に周囲空気は、第１の周囲空気冷却器４を通流可能である。これは、特に、原動機付き車両の走行時、特に前進走行時に、第１の周囲空気冷却器４の周囲を流れ得る空気、特に周囲空気、走行風が形成されることを意味している。周囲空気冷却器４を通流する冷却媒体は、周囲空気冷却器４を介して、周囲空気冷却器４の周囲を流れる空気を用いて冷却されることが可能である。

【0045】

冷却システム１は、そのほか、冷却媒体が通流する第２の冷却媒体回路５を備えており、当該第２の冷却媒体回路は、例えば、低温回路（ＮＴ回路）として形成されている。第２の冷却回路５には、電気的なエネルギー貯蔵部６が配置されている。したがって、例えば、エネルギー貯蔵部６の少なくとも１つの部分範囲を、冷却回路５を通流する冷却媒体が通流することができるため、エネルギー貯蔵部６は、冷却回路を通流する冷却媒体を用いて冷却されることが可能である。このことは、特に、冷却回路５ひいてはエネルギー貯蔵部６を通流する冷却媒体へのエネルギー貯蔵部からの熱移動によって行われる。図１に示された実施例では、冷却システム１は、冷却回路２，５に共通な補整容器である補整容器７を備えている。補整容器７には、図１において符号８で示される量の冷却媒体が収容されている。補整容器７を用いて、特に補整容器７に少なくとも一時的に収容される量８を用いて、冷却回路２，５における冷却媒体の量変動及び／又は体積変動を補償、すなわち補整することが可能である。このために、補整容器７は、冷却回路２に特に直接接続されていることから、冷却媒体は、冷却回路２から補整容器７へ、及び補整容器７から冷却回路２へ流れることが可能である。第２の補整容器を用いる必要がないように、非常に薄く、したがって絞りとして機能し、及び／又は絞りを備える供給管路９が設けられており、当該供給管路を介して、冷却回路２，５が互いに連通されることが可能であるように設定されており、特に、及び好ましくは、供給管路９及び冷却回路２を介して、補整容器７を用いて、及び補整容器７に収容された冷却媒体の量８を用いて、冷却回路５における冷却媒体の体積変動及び／又は量変動を補償することができるように設定されている。

【0046】

冷却システム１は、更に、冷却媒体が通流可能な流れ分岐部１０を備えている。流れ分岐部１０には、空気、特に周囲空気が周囲を流れることが可能な第２の周囲空気冷却器１１が配置されており、当該第２の周囲空気冷却器は、第２の冷却器であり、周囲空気冷却器４に加えて設けられている。周囲空気冷却器１１も、原動機付き車両の上述の走行時、特に前進走行時に、走行風ひいては走行風を形成する空気が周囲を流れるため、流れ分岐部１０を通流する冷却媒体が、周囲空気冷却器１１を介して、冷却され得るか、あるいは冷却される。

【0047】

各図に示された実施例では、冷却システム１は、冷却回路２，５に加えて設けられた、低温媒体回路１２の形態の流体回路を備えており、当該流体回路は、低温回路とも呼ばれる。低温媒体回路１２を、低温媒体の形態の別の流体が通流可能である。低温媒体は、特に、原動機付き車両の内部空間へ供給されるか、あるいは供給され得る空気を冷却するために用いられる。このために、低温媒体回路１２は、凝縮器１３として形成された第１の熱交換器が配置されており、当該第１の熱交換器は、低温媒体の冷却、及びこれによる低温媒体の凝縮のために形成されている。例えば、低温媒体は、低温媒体の液体状の状態で凝縮器１３の少なくとも１つの部分範囲を通って流れ、及び／又は低温媒体は、低温媒体の液体状の状態で凝縮器１３から流出する。なぜなら、低温媒体は、凝縮器１３を用いて凝縮され、したがって液化されるためである。

【0048】

低温媒体回路１２には第２の熱交換器が配置されており、当該第２の熱交換器はチラー１４とも呼ばれる。凝縮器１３が、低温媒体回路１２を通流する低温媒体の流れ方向においてチラー１４の上流に配置されていることが図１から見て取れる。

【0049】

特にコスト、重量及び構造空間にとって有利な態様で特に有利な冷却を実現することができるように、冷却システム１は流れ通路１５を備えており、当該流れ通路は、第１の接続箇所Ｖ１及び第２の接続箇所Ｖ２において第１の冷却回路２と連通している。接続箇所Ｖ１は、冷却回路２を通流する冷却媒体の流れ方向において、周囲空気冷却器４の下流かつ駆動機械３の上流に配置されている。冷却回路２にはポンプ１６が配置されており、冷却媒体は、当該ポンプを用いて、冷却回路２を通って搬送されることができるか、又は搬送される。ポンプ１６が周囲空気冷却器４の下流かつ駆動機械３の上流に配置されていることが図１から分かり、接続箇所Ｖ１は、ポンプ１６の下流かつ駆動機械３の上流に配置されている。接続箇所Ｖ２は、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の流れ方向において、駆動機械３の下流かつ第１の周囲空気冷却器４の上流に配置されている。このとき、凝縮器１３（少なくとも１つの熱交換器）は、低温媒体回路１２においても、また流れ通路１５においても配置されているため、凝縮器１３を、低温媒体も、また流れ通路１５を通州する好ましくは液体状の冷却媒体も通流可能である。低温媒体は、凝縮器１３を用いて、特に、凝縮器１３を通流する低温媒体から凝縮器１３を通流する冷却媒体へ熱が凝縮器１３を介して移動するように冷却され、これにより凝縮され得る。これにより、凝縮器１３は、低温媒体（他の流体）を冷却する冷却要素として機能し、又は動作する。凝縮器１３は流れ通路１５に配置されているため、凝縮器１３は、流れ通路１５を通流する冷却媒体の流れ方向において、接続箇所Ｖ１の下流かつ接続箇所Ｖ２の上流に配置されている。流れ通路１５を用いて、冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも一部を冷却回路２から分岐させ、流れ通路１５へ導入することが可能であり、冷却媒体の分岐された部分は、流れ通路１５を通流し、その際、接続箇所Ｖ１及び接続箇所Ｖ２から流れることが可能である。接続箇所Ｖ２では、流れ通路１５を通流する冷却媒体、すなわち分岐された部分は、再び冷却回路２へ導入され、すると、当該部分は、冷却回路２を通流する特にその他の冷却媒体と共に再び周囲空気冷却器４へ流れ、これを通流することが可能である。

【0050】

また、流れ通路１５を通流する冷却媒体が駆動機械３をう回し、したがって駆動機械３を通流しないため、流れ通路１５が、流れ技術的に駆動機械３と並列に接続されていることが考えられる。

【0051】

冷却システム１は、単に弁とも呼ばれ、例えば６ポート２位置切換弁として形成された弁装置１７を備えており、当該弁装置は、切換弁とも呼ばれる。弁装置１７は、図１に図示された少なくとも１つの第１の切換状態と図２に示された少なくとも１つの第２の切換状態との間で切換可能である。弁装置１７は、流れ通路１５を通流する冷却媒体の流れ方向において、凝縮器１３の上流かつ接続箇所Ｖ１の下流に配置されている。

【0052】

図２に示された第２の切換状態では、流れ分岐部１０が弁装置１７を介して第２の冷却回路５に連通しており、第２の切換状態では、第２の周囲空気冷却器１１が第２の冷却回路５に配置されている。特に、第２の切換状態では、流れ通路１５を通流する冷却媒体が第２の周囲空気冷却器１１をう回しつつ接続箇所Ｖ１から接続箇所Ｖ２へのその経路において、第１の接続箇所Ｖ１から弁装置１７及び凝縮器１３を介して第２の接続箇所Ｖ２へ案内されることが可能であるか、あるいは流れるように、流れ分岐部１０は、弁装置１７を用いて流れ通路１５から分離されている。

【0053】

チラー１４が低温媒体回路１２にも、また第２の冷却回路５にも配置されており、したがって、低温媒体も、また冷却回路５を通流する冷却媒体もチラーを通流可能であることが図１及び図２から更に見て取れる。第２の切換状態では、第２の周囲空気冷却器１１がチラー１４の上流かつ第２の冷却回路５における電気的なエネルギー貯蔵部６の下流に配置されていることが見て取れ、チラー１４は、第２の冷却回路５を通流する冷却媒体の流れ方向において、エネルギー貯蔵部６の上流に配置されている。これは、第２の切換状態では、第２の周囲空気冷却器１１がチラー１４の上流かつ電気的なエネルギー貯蔵部６の下流で第２の冷却回路５に配置されるように、流れ分岐部１０が弁装置１７を介して第２の冷却回路５に連通していることを意味している。特に、チラー１４は冷却装置として機能し、チラー１４を通流する冷却媒体からチラー１４を通流する低温媒体へチラー１４を介して熱が移動するように、冷却回路５を通流する冷却媒体が、冷却装置を用いて冷却され得るか、又は冷却される。チラー１４の後には、特にチラー１４を用いて冷却された冷却媒体がエネルギー貯蔵部６を通流し、これにより、エネルギー貯蔵部６が有利に冷却されることが可能である。特に第２の切換状態では、冷却媒体がエネルギー貯蔵部６を通流した後、冷却媒体は、第２の周囲空気冷却器１１を通流し、したがって、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却され、すると、冷却媒体は、チラー１４へ、及びチラー１４を通って流れることができるか、又は流れる。

【0054】

第１の切換状態では、流れ通路１５を通流する冷却媒体の流れ方向において、第２の周囲空気冷却器１１が第１の接続箇所Ｖ１の下流かつ流れ通路１５における凝縮器１３の上流に配置されるように、流れ分岐部１０は、弁装置１７を介して流れ通路１５に連通している。周囲空気冷却器４に加えて設けられる周囲空気冷却器１１が、弁装置１７を用いて必要に応じて、したがって選択的に冷却回路５ひいてはエネルギー貯蔵部６及びチラー又は流れ通路１５ひいては凝縮器１３へ割り当てられることができるか、配分されることができるか、又は接続されることができることが図１及び図２から見て取れる。特に、第１の切換状態では、周囲空気冷却器１１を用いて、凝縮器１３のための予冷却を実現することが可能である。

【0055】

図１に示された第１の切換状態では、第２の冷却回路５を通流する冷却媒体の少なくとも主要な部分が流れ通路１０ひいては第２の周囲空気冷却器１１を通流しないように、第２の冷却回路５は、弁装置１７を用いて流れ通路１０から分離されている。

【0056】

弁装置１７の切換状態は、特に、少なくとも、供給管路９を通る冷却媒体の流れがなされないままである、すなわち補整容器７を用いた体積変動及び／又は量変動の補整がなされないままであるこのような各状態に関するものである。換言すれば、両切換状態においては供給管路９の考察がなされない。

【0057】

低温媒体回路１２は、圧縮低温機械として形成され、又は動作可能な原動機付き車両の空調装置の低温媒体回路である。このとき、低温媒体回路１２には低温媒体圧縮機１８が配置されており、当該低温媒体圧縮機を用いて、低温媒体は、低温媒体回路１２を通って搬送されることが可能である。そのほか、提案媒体圧縮機１８を用いて低温媒体を圧縮することが可能である。低温媒体圧縮機１８は、低温媒体回路１２を通流する低温媒体の流れ方向において、チラー１４の下流かつ凝縮器１３の上流に配置されている。低温媒体回路１２では、例えば別の凝縮器１９が凝縮器１３の上流かつ低温媒体圧縮機１８の下流に配置されており、当該別の凝縮器は、ヒートポンプ凝縮器とも呼ばれるか、又はヒートポンプ凝縮器として形成されている。

【0058】

低温媒体回路１２では、蒸発器２０が凝縮器１３の下流に配置されており、当該蒸発器は、流れ技術的にチラー１４に対して並列に接続されている。低温媒体は、蒸発器２０を用いて蒸発され、これにより、例えば蒸発器２０の周囲を流れ、及び／又は通流する空気が冷却される。蒸発器２０を用いて冷却される空気は、例えば原動機付き車両の内室へ供給される。凝縮器１３の下流かつ蒸発器２０の上流には、低温媒体を膨張させる膨張弁２１が配置されている。このとき、凝縮器１３の下流かつチラー１４の上流に別の膨張弁２２を配置することが考えられ、低温媒体は、当該別の膨張弁を用いて膨張されることが可能である。膨張弁２１は、流れ技術的にチラー１４及び膨張弁２２に対して並列に接続されているため、膨張弁２２は、流れ技術的に蒸発器２０及び膨張弁２１に対して並列に接続されている。低温媒体圧縮機１８は、蒸発器２０及びチラー１４の下流に配置されている。

【0059】

そのほか、低温媒体回路１２には内部の熱交換器２３を配置することができ、当該内部の熱交換器は、部分的には低温媒体圧縮機１８の上流かつチラー１４及び蒸発器２０の下流に、部分的には凝縮器１３の下流かつチラー１４及び蒸発器２０の上流に配置されている。熱交換器２３を用いて、例えば、凝縮器１３からチラー１４及び蒸発器２０へ流れる低温媒体から蒸発器２０及びチラー１４から低温媒体圧縮機１８へ流れる低温媒体へ熱を伝達することが可能である。これにより、空調装置の特に効率的な動作を実現することが可能である。

【0060】

さらに、冷却回路５にはポンプ１６に加えて設けられたポンプ２４が配置されており、冷却媒体は、当該ポンプを用いて、第２の冷却回路５を通って搬送されることができるか、又は搬送される。ポンプ１６及び／又はポンプ２４が電気的に動作可能なポンプとして形成されていることが考えられる。

【0061】

さらに、ファンとも呼ばれる送風装置２５が少なくとも周囲空気冷却器４に割り当てられており、当該送風装置を用いて、空気を搬送することが可能である。送風装置２５を用いて搬送される空気は周囲空気冷却器４の周囲を流れ、これにより、原動機付き車両が停止しているか、又はゆっくりと走行しているときに、周囲空気冷却器４を通流する冷却媒体も周囲空気冷却器４を用いて冷却されることが可能である。特に、周囲空気冷却器４，１１のうち１つが車両長手方向において前方へ向けてそれぞれ他の周囲空気冷却器１１あるいは４によって少なくとも部分的に重なるように、周囲空気冷却器４，１１が車両長手方向において互いに、あるいは互いに連続して配置されることが考えられる。好ましくは、送風装置２５は、電気的な送風装置、したがって電気的に動作可能な送風装置である。

【0062】

例えば、弁装置１７は、電気的に、第１の切換状態から第２の切換状態へ切換可能であるとともに、例えば第２の切換状態に保持されることができる。このとき、例えばバネ装置２６が設けられており、当該バネ装置を用いて、弁装置１７は第２の切換状態から第１の切換状態へ切換可能である。

【0063】

図３には、冷却システム１の第２の実施形態が概略的に図示されている。冷却回路２に互いに別々に形成され、したがって個別の２つの熱源Ｑ１，Ｑ２を配置することが考えられ、熱源Ｑ１，Ｑ２は、流れ技術的に、すなわち冷却回路２を通流する冷却媒体の流れ方向において、互いに並列に配置又は接続されている。このために、例えば熱源Ｑ１は冷却回路２の第１の分岐部Ｓ１に配置され、熱源Ｑ２は冷却回路２の第２の分岐部Ｓ２に配置されており、分岐部Ｓ１，Ｓ２は、流れ技術的に互いに並列に接続又は配置されている。特に、熱源Ｑ１，Ｑ２のうち１つ、特に熱源Ｑ２が例えば電気機械として形成された駆動機械３であることが考えられる。さらに、熱源Ｑ１，Ｑ２のうち他方のもの、特に熱源Ｑ１が、駆動機械３に加えて設けられた原動機付き車両を駆動可能な第２の駆動機械であることが考えられ、第２の駆動機械は、原動機付き車両を特に純粋に電気的に駆動する特に別の電気機械であってよく、第２の電気機械は、内燃エンジンである。また、熱源Ｑ１が駆動機械３であることが考えられ、その場合、熱源Ｑ２が第２の駆動機械であることが考えられる。

【0064】

冷却回路２が、特に熱源Ｑ１，Ｑ２の上流かつ周囲空気冷却器４の下流に配置された分岐箇所Ａにおいて、合流箇所Ｚで再び合流する流れ分岐部Ｓ１，Ｓ２（内）へ分岐することが考えられる。合流箇所Ｚは、熱源Ｑ１，Ｑ２の下流かつ周囲空気冷却器４の上流に配置されている。したがって、例えば、冷却媒体が冷却回路２を通流するときには、冷却回路２を通流する冷却媒体の第１の部分が分岐部Ｓ１を通って流れ、したがって、熱源Ｑ１を通って流れ、冷却回路２を通流する冷却媒体の第２の部分は、分岐部Ｓ２を通って流れ、したがって熱源Ｑ２を通って流れる。したがって、熱源Ｑ１は、冷却回路２を通流する冷却媒体の第１の部分を用いて冷却され、熱源Ｑ２は、冷却回路２を通流する冷却媒体の第２の部分を用いて冷却される。特に、分岐箇所Ａでは、第１の部分及び第２の部分を含み全流とも呼ばれる冷却回路２を通流する冷却媒体の流れも第１の部分及び第２の部分に分割され、合流箇所Ｚでは、第１の部分及び第２の部分が特に全流へ再び合流される。特に、全流又は全流の少なくとも一部、特に少なくとも主要な部分が、周囲空気冷却器４を通流し、周囲空気冷却器４を用いて冷却されることが可能であることが考えられる。

【0065】

図３では、第１の冷却回路２が特に分岐部Ｓ２を通して弁装置１７を介して流れ分岐部１０に連通している第１の状態に弁装置１７があり、これにより、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも一部、特に第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の第１の部分が、第２の周囲空気冷却器１１を通流可能であるとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却されることができ、したがって、第２の周囲空気冷却器２を通流するとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却される。冷却回路２を通流する冷却媒体の第２の部分が周囲空気冷却器１１を用いて冷却された後、流れ分岐部１０を通流する冷却媒体、すなわち冷却媒体の第２の部分が、弁装置１７を介して流れ分岐部１０から流出し、冷却回路２、特に分岐部Ｓ２へ流入し、周囲空気冷却器１１を用いて冷却された冷却媒体は、熱源Ｑ２を通流してこれにより冷却する。弁装置１７が分岐部Ｓ２を通流する冷却媒体の流れ方向において熱源Ｑ２の上流かつ特に分岐箇所Ａの下流に配置されるように、弁装置１７が流れ分岐部１０及び分岐部Ｓ２に配置されていることが見て取れる。

【0066】

第２の実施形態では、熱源Ｑ１，Ｑ２に加えて設けられた熱源Ｑ３が第２の冷却回路５に配置されている。熱源Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、それぞれ互いの外部に配置されている。特に、熱源Ｑ３は、電気的なエネルギー貯蔵部６である。換言すれば、エネルギー貯蔵部６は、第２の冷却回路５を通流する冷却媒体を用いて冷却され得る、すなわち冷却される熱源であり、第２の実施形態では、第２の冷却回路５に配置され第２の冷却回路５を通流する冷却媒体を用いて冷却され得る熱源が熱源Ｑ３である。

【0067】

図３に示された第１の切換状態では、冷却回路５を通流する冷却媒体は、熱源Ｑ３からチラー１４へのその経路において、弁装置１７を通って流れるとともに、周囲空気冷却器１１をう回する。換言すれば、冷却回路５を通流する冷却媒体は、熱源Ｑ３からチラー１４へのその経路において、第１の切換状態では周囲空気冷却器１１を通らずに流れ、したがって、周囲空気冷却器１１を用いて冷却されない。チラー１４に代えて、他の熱交換器、特に他の蒸発器を設けることが可能である。

【0068】

弁装置１７が第２に切換状態にあれば、第２の冷却回路５が弁装置１７を介して流れ分岐部１０に連通しており、これにより、第２の冷却回路５を通流する冷却媒体の少なくとも一部、特に第２の冷却回路２を通流する冷却媒体の全ての冷却媒体が第２の周囲空気冷却器１１を通流可能であるとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却されることができ、したがって、第２の周囲空気冷却器１１を通流し、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却される。弁装置１７が第２に切換状態にあれば、弁装置１７が冷却回路５において熱源Ｑ３の下流かつチラー１４の上流に配置されているため、冷却媒体は、熱源Ｑ３からチラー１４へのその経路において、冷却回路５から分岐され、弁装置１７を介して流れ分岐部１０へ導入され、すると、冷却媒体は、流れ分岐部１０ひいては周囲空気冷却器１１を通流し、周囲空気冷却器１１を用いて冷却される。その後、流れ分岐部１０を通流する冷却媒体は、弁装置１７を介して再び冷却回路５へ導入され、すると、周囲空気冷却器１１を用いて冷却される冷却媒体が冷却回路５を通流することができ、特にチラー１４を通流することが可能である。チラー１５及びこのとき冷却回路を通流する冷却媒体は、周囲空気冷却器１１に加えてチラー１４を用いて冷却されることができるため、熱源Ｑ３の効果的かつ効率的な冷却を実現することが可能である。

【0069】

第１の実施形態のように、第２の実施形態においても、供給管路９は任意（オプション）であるため、供給管路９を省略することが可能である。特に供給管路９が省略されるときに設けられる補整容器２９もオプションで設けられている。そして、特に、冷却回路５における冷却媒体の体積変動及び／又は量変動を補整容器２６を用いて補整するために、補整容器２６を第２に冷却回路５に割り当てることが可能である。例えば、供給管路９が設けられていれば、他負えば補整容器７，２６のうち１つで、冷却回路２，５における冷却媒体の体積変動及び／又は量変動を補整容器７あるいは２６を用いて補整することを可能とするのに十分である。当然、ポンプ１６，２４の配置、熱源Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の配置並びにヒートシンクである周囲空気冷却器４，１１及びチラー１４の配置を変更することが可能である。第２の実施形態においても、必要に応じて、熱源Ｑ２又は熱源Ｑ３あるいは熱源Ｑ１，Ｑ２及び熱源Ｑ３の特に効果的かつ効率的な冷却を実現するために、周囲空気冷却器１１は、弁装置１７を用いて、冷却回路２又は冷却回路５に選択的に結合されることができ、したがって、冷却回路２又は冷却回路５に選択的に接続されることが可能である。

【0070】

図４には、図３に示された第２に実施形態による冷却システム１の構成要素であり得るとともにオプションで設けられる低温媒体回路１２が概略的に示されている。これは、低温媒体回路１２が場合によっては省略され得ることを意味する。熱源Ｑ２が低温媒体回路１２に配置されていることが見て取れる。冷却媒体回路１２において、熱源Ｑ２は、冷却媒体回路１２を通流する冷却媒体の流れ方向において、冷却媒体圧縮機１８の下流かつ膨張弁２２の上流に配置されている。特に、熱源Ｑ２を介して低温媒体回路１２を通流する低温媒体と冷却回路２、特に分岐部Ｓ２を通流する冷却媒体との間で熱を交換可能であるように、特に、熱源Ｑ２を介して低温媒体から冷却回路２、特に分岐部Ｓ２を通流しこれにより熱源Ｑ２を通流する冷却媒体へ熱を伝達可能であるように、特に、熱源Ｑ２は、冷却媒体を凝縮する凝縮器であり得るか、又は冷却媒体を凝縮する凝縮器として機能若しくは動作することが可能である。これにより、低温媒体は、熱源Ｑ２を介して冷却されることが可能である。

【0071】

図３に示された第２の実施形態では、第２の切換状態において、冷却回路５を通流する冷却媒体は、熱源Ｑ３からチラー１４へのその経路において、弁装置１７を介して冷却回路５から分岐し、流れ分岐部１０へ導入され、したがって、周囲空気冷却器１１を通ってガイドされ、周囲空気冷却器１１を用いて冷却され、すると、流れ分岐部１０を通流する冷却媒体は、弁装置１７を介して再び流れ通路１０から導出され、冷却回路５へ導入され、すると、周囲空気冷却器１１を用いて冷却される冷却媒体は、チラー１４へ、及びチラー１４を通って流れることが可能である。第２の切換状態では、冷却回路２を通流する冷却媒体は、分岐箇所Ａから合流箇所Ｚへのその経路において、流れ分岐部１０及び周囲空気冷却器１１をう回し、したがって、分岐箇所Ａから合流箇所Ｚへのその経路において、及びそのとき熱源Ｑ２を通り、周囲空気冷却器１１を用いて冷却されない。

【0072】

最後に、図５には、冷却システム１の第３の実施形態が示されている。例えば、冷却システムの第１の実施形態及び／又は第２の実施形態が、電動車両、特にバッテリ電気式の車両、すなわちハイブリッド車両又は純粋に電気的に駆動可能な車両において用いられることが考えられる。その場合、特に、図５に示された冷却システムの第３の実施形態は、従来の、したがって純粋に内燃エンジンにより駆動可能な車両において用いられることが考えられる。

【0073】

第３の実施形態による冷却システム１を備えた車両は、例えば、駆動機械３として上述の内燃エンジンを備えているとともに、内燃エンジンを用いて駆動可能である。内燃エンジンは、内燃エンジンの燃焼動作中に燃焼過程が進行する少なくとも１つ又は複数の燃焼室を備えている。各燃焼過程においては、それぞれ燃焼空気とも呼ばれる空気と特に液体状の燃料とを含む混合物（混合気）が燃焼される。内燃エンジンの特に効率的な動作を実現するために、燃焼空気は、少なくとも１つの圧縮機によって圧縮され、圧縮された空気は、チャージエア（過給気）とも呼ばれる。空気は、インレットダクトとも呼ばれる内燃エンジンの吸気ダクトを通流することができるとともに、吸気ダクトを用いて各燃焼室へ導かれる。このとき、上述の少なくとも１つの圧縮機が吸気ダクトに配置されている。さらに、吸気ダクトには、圧縮機の下流に給気冷却器（インタークーラ）２７が配置されており、圧縮されこれにより加熱された空気が当該給気冷却器を通流可能である。圧縮されこれにより加熱された空気は、特に当該空気が各燃焼室へ流入する前に、給気冷却器２７を用いて冷却されることが可能である。給気冷却器２７が第２の冷却回路５に配置されているため、冷却回路５を通流する好ましくは液体状の冷却媒体及びチャージエアが給気冷却器２７を通流可能であることが図５から見て取れる。特に、圧縮された空気から給気冷却器２７すなわち冷却回路５を通流する冷却媒体へ給気冷却器２７を介して熱が移動するように、熱は、チャージエアと給気冷却器２７を通流する冷却媒体との間で給気冷却器２７を介して交換されることができる。これにより、チャージエアは、給気冷却器２７を介して冷却される。したがって、第３の実施形態では、エネルギー貯蔵部６に代えて、あるいは熱源Ｑ３に代えて、給気冷却器２７が用いられることが見て取れるか、又は第３の実施形態では、熱源Ｑ３として給気冷却器２７が用いられる。

【0074】

図５では、第１の冷却回路２が弁装置１７を介して流れ分岐部１０に連通している第１の状態に弁装置１７があり、これにより、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも一部、特に第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも１つの主要な部分が、特に冷却媒体が駆動機械３（内燃エンジン）を通流する前に、第１の冷却回路を通流する全冷却媒体を介して、第２の周囲空気冷却器１１を通ってガイドされ、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却される。第１の切換状態では、冷却回路５を通流する冷却媒体は、周囲空気冷却器１１をう回し、したがって、周囲空気冷却器１１を用いて冷却されない。

【0075】

第２の切換状態では、冷却回路２を通流する冷却媒体は、周囲空気冷却器４から駆動機械３へのその経路において、弁装置１７を通して流れるが、その際、流れ分岐部１０ひいては周囲空気冷却器１１をう回するため、第２の切換状態では、冷却回路２を通流する冷却媒体は、周囲空気冷却器４から駆動機械３へのその経路において、周囲空気冷却器１１を用いて冷却されない。第２の切換状態では、冷却回路５を通流する冷却媒体は、弁装置１７を用いて冷却回路５から分岐され、流れ分岐部１０へ導入されるため、冷却回路５を通流する冷却媒体は、流れ分岐部１０を通流し、したがって、周囲空気冷却器１１を用いて冷却され、すると、周囲空気冷却器１１を用いて冷却され流れ分岐部１０を通流する冷却媒体は、給気冷却器２７を通流し、したがって、給気冷却器２７を介してチャージエアを冷却する。

【0076】

第３の実施形態では、冷却回路５において、及びこのとき給気冷却器２７の下流かつ弁装置１７の上流には第３の冷却器２８が配置されており、当該第３の冷却器は、特に周囲空気冷却器４，１１に加えて設けられているとともに、周囲空気冷却器４，１１の外部に配置されている。好ましくは、第３の冷却器２７は、上述の走行時、特に前進走行時に周囲空気ひいては空気が周囲を流れることが可能な第３の周囲空気冷却器である。冷却回路５を通流する冷却媒体は冷却器２８を通流可能であるため、冷却回路５を通流する冷却媒体は、第３の冷却器２８を介して、冷却器２８を通流する空気を用いて冷却されることが可能である。

【0077】

第２の実施形態のように、第３の実施形態においても、供給管路９は任意（オプション）であるため、供給管路９を省略することが可能である。例えば、図５に示された補整容器２６も任意（オプション）である。

【0078】

全般的に、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態では、弁装置１７が第１の切換状態と第２の切換状態の間で切換可能であることが分かる。第１の切換状態では、第１の冷却回路２は弁装置１７を介して流れ分岐部１０に連通しており、これにより、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の周囲空気冷却器１１を通ってガイドされることができるとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却されることが可能である。第２の切換状態では、第２の冷却回路５は弁装置１７を介して流れ分岐部１０に連通しており、これにより、第２の冷却回路５を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の周囲空気冷却器１１を通ってガイドされることができるとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却されることが可能である。第１の実施形態では、図１に示された第１の切換状態において、流れ分岐部１０は弁装置１７を介して流れ通路１５に連通し、流れ通路１５を介して第１の冷却回路２に連通しており、これにより、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも上述の部分が、流れ通路１５を介して第２の周囲空気冷却器１１を通ってガイドされることが可能であるとともに、第１の冷却回路２を通流する冷却媒体の少なくとも一部が、第２の周囲空気冷却器１１を通ってガイドされることができるとともに、第２の周囲空気冷却器１１を用いて冷却されることが可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 冷却システム
２ 第１の冷却回路
３ 駆動機械
４ 第１の周囲空気冷却器
５ 第２の冷却回路
６ 電気的なエネルギー貯蔵部
７ 補整容器
８ 量
９ 供給管路９
１０ 流れ分岐部
１１ 第２の周囲空気冷却器
１２ 低温媒体回路
１３ 凝縮器
１４ チラー
１５ 流れ通路
１６ ポンプ
１７ 弁装置
１８ 低温媒体圧縮機
１９ 凝縮器
２０ 蒸発器
２１ 膨張弁
２２ 膨張弁
２３ 内部の熱交換器
２４ ポンプ
２５ 送風装置
２６ バネ装置
２７ 給気冷却器
２８ 冷却器
２９ 補整容器
Ａ 分岐箇所
Ｑ１ 熱源
Ｑ２ 熱源
Ｑ３ 熱源
Ｓ１ 分岐部
Ｓ２ 分岐部
Ｖ１ 第１の接続箇所
Ｖ２ 第２の接続箇所
Ｚ 合流箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】