特表 2024-538936 原動機付き車両用の熱マネジメントシステム

(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】2024-10-28

(54)【発明の名称】原動機付き車両用の熱マネジメントシステム

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20241018BHJP

   B60K 11/02 20060101ALI20241018BHJP

   B60L 58/26 20190101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651A

B60K11/02

B60L58/26

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024516840

(86)(22)【出願日】2022-09-14

(85)【翻訳文提出日】2024-03-15

(86)【国際出願番号】 EP2022075472

(87)【国際公開番号】W WO2023061685

(87)【国際公開日】2023-04-20

(31)【優先権主張番号】102021126454.5

(32)【優先日】2021-10-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102021127770.1

(32)【優先日】2021-10-26

(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】アルゴイアー・クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】ピヒルバウアー・レネ

(72)【発明者】

【氏名】ジウカ・アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】リヒテンベルガー・アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】エグルゼーア・ジーモン

(72)【発明者】

【氏名】ホルン・オーリヴァー

(72)【発明者】

【氏名】マリネル・パトリック

(72)【発明者】

【氏名】アルトマイアー・フェリックス

(72)【発明者】

【氏名】ホフマニンガー・シュテファン

【テーマコード（参考）】

3D038

3L211

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D038AA10

3D038AB01

3D038AC14

3D038AC20

3L211AA11

3L211BA34

3L211BA60

3L211CA19

3L211DA44

3L211DA50

3L211DA96

3L211DA99

3L211EA90

3L211GA26

3L211GA93

5H125AC12

5H125BC19

5H125FF24

(57)【要約】

【課題】従来技術の欠点を解消する。
【解決手段】冷却器３２、冷却器回路ポンプ３３及び第１の熱源３５が直列に接続されている冷却器回路３１と、冷却装置６及びトラクションバッテリ４６が直列に接続されたバッテリ分岐部４０と、冷却器回路３１において第１の熱源３５の下流かつ冷却器３２の上流に配置された第１の結合部３９と、バッテリ分岐部４０から冷却器回路３１の箇所５２へ延びる第２の弁装置４９を備えた第２の結合部４８と、バッテリ分岐部４０と冷却器回路３１の間の第３の結合部５５とを有する、原動機付き車両用の熱マネジメントシステムにおいて、第２の結合部４８と第１の結合部３９の間で延びる凝縮器分岐部５７が設けられており、該凝縮器分岐部５７が凝縮器３を備えており、該凝縮器３が、凝縮器分岐部５７とは分離して低温媒体回路によっても通流されることが可能である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却器（３２）、冷却器回路ポンプ（３３）及び第１の熱源（３５）が直列に接続されている冷却器回路（３１）と、
冷却装置（６）及びトラクションバッテリ（４６）が直列に接続されたバッテリ分岐部（４０）であって、冷却装置（６）が、流体的にバッテリ分岐部（４０）とは分離して低温媒体回路（１；１４；１８；２３）によって通流されることが可能である、前記バッテリ分岐部と、
冷却器回路（３１）において第１の熱源（３５）の下流かつ冷却器（３２）の上流に配置された第１の結合部（３９）であって、該第１の結合部（３９）では、第１の弁装置（３６；１４２）を用いて、冷媒がバッテリ分岐部（４０）へ選択的に導入可能である、前記第１の結合部と、
バッテリ分岐部（４０）から冷却器（３２）の下流かつ第１の熱源（３５）の上流における冷却器回路（３１）の箇所（５２）へ延び、バッテリ分岐部（４０）及び冷却器回路（３１）に流体を導くように結合可能な、及び／又は冷却装置（６）及びトラクションバッテリ（４６）をリング状のバッテリ回路（５３）へ接続可能な第２の弁装置（４９；８１；１１１；１２１；１３１；１４１）を備えた第２の結合部（４８：１０３）と、
バッテリ分岐部（４０）と冷却器回路（３１）の間の第３の結合部（５５）であって、バッテリ分岐部（４０）において第１の結合部（３９）と第３の結合部（４８；１０３）の間に冷却装置（６）が配置されている前記第３の結合部と
を有する、原動機付き車両用の熱マネジメントシステムにおいて、
第２の結合部（４８；１０３）と第１の結合部（３９）の間で延びる凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）が設けられており、該凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）が凝縮器（３）を備えており、該凝縮器（３）が、流体的に凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）とは分離して低温媒体回路（１；１４；１８；２３）によっても通流されることが可能であることを特徴とする熱マネジメントシステム。

【請求項2】

凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）が、第１の熱源（３５）をう回しつつ第２の結合部（４８；１０３）と第１の結合部（３９）の間で延びていることを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項3】

通流制御弁（６１）又は第１の弁装置（１４２）を用いて、凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）の通流を調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項4】

第１の熱源（３５）をう回しつつ凝縮器分岐部（５７；７１；１４３）に対して並列に、第２の結合部（４８；１０３）と第１の結合部（３９）の間で延びる分岐部を更に有し、該別の分岐部には第２の熱源（６４）が配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項5】

バッテリ分岐部（４０）が、第１の結合部（３９）と冷却装置（６）の間に熱源（４１）を備えていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項6】

バッテリ分岐部（４０）が、第３の結合部（５５）とトラクションバッテリ（４６）の間に熱源（４４）を備えていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項7】

凝縮器分岐部（５７）には加熱熱交換器（６０）が配置されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項8】

バッテリ分岐部（４０）から分岐するとともにトラクションバッテリ（４６）をう回してバッテリ分岐部（４０）へ再び開口するバッテリバイパス管路（５４）を更に備えていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項9】

冷却装置（６）の上流でバッテリ分岐部（４０）から分岐するとともに冷却装置（６）の下流でバッテリ分岐部（４０）へ再び開口する冷却装置バイパス管路（９２）を更に備えていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項10】

第２の弁装置（４９；１１１；１２１；１３１）に直接接続されているとともに冷却器（３２）の下流かつ第１の熱源（３５）の上流の冷却器回路（３１）の箇所（５２）へ延びる結合管路（５０；１０４）を第２の結合部（４８；１０３）が更に備えていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項11】

ＮＴ冷却器（１０１）を更に有し、該ＮＴ冷却器から冷却器回路（３１）の供給管路が分岐しているとともにその排出管路が結合管路（１０４）へ開口しており、結合管路（１０４）において、当該開口部と冷却器回路（３１）の間に、冷却器回路（３１）から結合管路（１０４）への流れを閉止する一方向弁（１０６）が配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項12】

凝縮器分岐部（５７；７１）が結合管路（１０４）から分岐していることを特徴とする請求項１０に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項13】

凝縮器分岐部（５７；７１）が第２の弁装置に直接接続されており、第２の弁装置（１１１；１２１；１３１）が、結合管路（１１１；１２１；１３１）及び凝縮器分岐部（５７；７１）を同時に閉止する切換位置を有していることを特徴とする請求項１０に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項14】

第２の弁装置（１１１；１２１；１３１）が少なくとも３つの切換位置を有しており、第１の切換位置では、冷却装置（６）及びトラクションバッテリ（４６）をリング状に閉じたバッテリ回路（５２）に接続可能であり、第２の切換位置では、バッテリ分岐部（４０）が凝縮器分岐部（５７；７１）に流体を導くように結合されているとともに結合管路（５０）が閉止されており、第３の切換位置では、バッテリ分岐部（４０）が、凝縮器分岐部（５７；７１）及び結合管路（５０）に同時に流体を導くように結合されていることを特徴とする請求項１０に記載の熱マネジメントシステム。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか１項に記載の熱マネジメントシステム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、調温回路及び当該調温回路と協働する低温媒体回路を有する熱マネジメントシステムに関するものである。熱マネジメントシステムは、車両構成要素の調温及び車両内室の調温に用いられる。さらに、本発明は、このような熱マネジメントシステムを有する原動機付き車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

請求項１の上位概念による熱マネジメントシステムが特許文献１から知られている。当該熱マネジメントシステムにおいて、車両内室の加熱（暖房）は、凝縮器４２及び電気的なヒータ４６を介してヒートポンプ機能を用いて行われる。高電圧バッテリ１６の加熱は、例えば駆動モータ２４の非効率な動作（調整）を介して行われる。電気的なヒータ４６又はヒートポンプ機能を介した高電圧バッテリの加熱のためには冷却器２６を通流する必要があり、これは、周囲への熱損失につながることがある。これは、同様に効率損失及び加熱出力損失につながり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許出願公開第３７１１９８３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明の課題は、上述の欠点を少なくとも部分的に解消することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、請求項１による熱マネジメントシステム及び請求項１４による原動機付き車両によって解決される。本発明の有利な発展形成は、従属請求項の対象である。

【0006】

本発明の一実施例によれば、冷却器、冷却器回路ポンプ及び第１の熱源が直列に接続されている冷却器回路と、冷却装置及びトラクションバッテリが直列に接続されたバッテリ分岐部（ストリング、ライン）であって、冷却装置が、流体的にバッテリ分岐部とは分離して（別々に）低温媒体回路（冷凍媒体回路）によって通流されることが可能である、前記バッテリ分岐部と、冷却器回路において第１の熱源の下流かつ冷却器の上流に配置された第１の結合部であって、該第１の結合部では、第１の弁装置を用いて、冷媒がバッテリ分岐部へ選択的に導入可能である、前記第１の結合部と、バッテリ分岐部から冷却器の下流かつ第１の熱源の上流における冷却器回路の箇所へ延び、バッテリ分岐部及び冷却器回路に流体を導くように結合可能な、及び／又は冷却装置及びトラクションバッテリをリング状のバッテリ回路へ接続可能な第２の弁装置を備えた第２の結合部と、バッテリ分岐部と冷却器回路の間の第３の結合部であって、バッテリ分岐部において第１の結合部と第３の結合部の間に冷却装置が配置されている前記第３の結合部とを有する、原動機付き車両用の熱マネジメントシステムが提供される。熱マネジメントシステムは、第２の結合部と第１の結合部の間で延びる凝縮器分岐部（ストリング、ライン）を備えており、該凝縮器分岐部が凝縮器を備えており、該凝縮器が、流体的に凝縮器分岐部とは分離して低温媒体回路によっても通流されることが可能である。液体を冷却する凝縮器の当該変更された結合によって、冷却器をう回しつつトラクションバッテリの直接的な加熱が可能である。車両内室の加熱は、ヒートポンプ機能を介して効率的に実行可能である。これにより、効率及び加熱出力に関して改善が得られる。

【0007】

本発明の別の一実施例によれば、凝縮器分岐部は、第１の熱源をう回しつつ第２の結合部と第１の結合部の間で延びている。特に、凝縮分岐部は、第１の熱源に対して並列に接続されている。凝縮器分岐部及び第１の熱源が互いに無関係に通流されることが可能であるため、追加的な動作モードが生じる。

【0008】

本発明の別の一実施例によれば、通流制御弁又は第１の弁装置を用いて、凝縮器分岐部の通流を調整可能である。

【0009】

本発明の別の一実施例によれば、熱マネジメントシステムは、第１の熱源をう回しつつ凝縮器分岐部に対して並列に、第２の結合部と第１の結合部の間で延びる分岐部を更に備え、該別の分岐部には第２の熱源が配置されている。第１の熱源としての他の分岐部における第２の熱源の結合により、特に個々の熱源の調温要求に対応することが可能となる。

【0010】

本発明の別の一実施例によれば、バッテリ分岐部は、第１の結合部と冷却装置の間に熱源を備えている。

【0011】

本発明の別の一実施例によれば、バッテリ分岐部は、第３の結合部とトラクションバッテリの間に熱源を備えている。

【0012】

本発明の別の一実施例によれば、凝縮器分岐部には加熱熱交換器が配置されている。これにより、凝縮器分岐部は、車両内室の加熱のための加熱分岐部としても機能する。

【0013】

本発明の別の一実施例によれば、熱マネジメントシステムは、バッテリ分岐部から分岐するとともにトラクションバッテリをう回してバッテリ分岐部へ再び開口するバッテリバイパス管路を更に備えている。これにより、バッテリ分岐部は通流されるがトラクションバッテリはう回される動作状態を実行可能である。

【0014】

本発明の別の一実施例によれば、熱マネジメントシステムは、冷却装置の上流でバッテリ分岐部から分岐するとともに冷却装置の下流でバッテリ分岐部へ再び開口する冷却装置バイパス管路を更に備えている。これにより、冷却装置が不要な動作状態では、冷却装置によるハイドロリックな圧力損失を回避することができ、又は冷却装置が低温媒体（冷凍媒体）側で閉止可能でなければ、冷却回路における熱損失を阻止することができる。

【0015】

本発明の別の一実施例によれば、第２の弁装置に直接接続されているとともに冷却器の下流かつ第１の熱源の上流の冷却器回路の箇所へ延びる結合管路を第２の結合部が更に備えている。

【0016】

本発明の別の一実施例によれば、凝縮器分岐部は結合管路から分岐している。

【0017】

本発明の別の一実施例によれば、熱マネジメントシステムは、ＮＴ冷却器を更に備え、該ＮＴ冷却器から冷却器回路の供給管路が分岐しているとともにその排出管路が結合管路へ開口しており、結合管路において、当該開口部と冷却器回路の間に、冷却器回路から結合管路への流れを閉止する一方向弁が配置されている。ＮＴ冷却器によって、後続配置される構成要素の流動温度を低減することが可能である。

【0018】

本発明の別の一実施例によれば、凝縮器分岐部が第２の弁装置に直接接続されており、第２の弁装置が、結合管路及び凝縮器分岐部を同時に閉止する切換位置を有している。これにより、弁側の閉止によって所定の動作状態における逆流が防止されるため、一方向弁を削減することが可能である。

【0019】

本発明の別の一実施例によれば、第２の弁装置が少なくとも３つの切換位置を有しており、第１の切換位置では、冷却装置及びトラクションバッテリをリング状に閉じたバッテリ回路に接続可能であり、第２の切換位置では、バッテリ分岐部が凝縮器分岐部に流体を導くように結合されているとともに結合管路が閉止されており、第３の切換位置では、バッテリ分岐部が、凝縮器分岐部及び結合管路に同時に流体を導くように結合されている。

【0020】

さらに、本発明は、このような熱マネジメントシステムを有する原動機付き車両を提供する。

【0021】

以下に、添付の図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例を説明する。図面には、以下のものが図示されている：

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】低温回路の第１の構成を概略的に示す図である。

【図2】低温回路の第２の構成を概略的に示す図である。

【図3】低温回路の第３の構成を概略的に示す図である。

【図4】低温回路の第４の構成を概略的に示す図である。

【図5】本発明の第１の実施例による調温回路３０を示す図である。

【図6】本発明の第２の実施例による調温回路７０を示す図である。

【図7】第２の実施例による調温回路７０の第１の動作状態を示す図である。

【図8】第２の実施例による調温回路７０の第２の動作状態を示す図である。

【図9】第２の実施例による調温回路７０の第３の動作状態を示す図である。

【図10】第２の実施例による調温回路７０の第４の動作状態を示す図である。

【図11】第２の実施例による調温回路７０の第５の動作状態を示す図である。

【図12】第２の実施例による調温回路７０の第６の動作状態を示す図である。

【図13】本発明の第３の実施例による調温回路８０を示す図である。

【図14】本発明の第４の実施例による調温回路９０を示す図である。

【図15】本発明の第５の実施例による調温回路１００を示す図である。

【図16】図１５に基づく調温回路１００の第１の動作状態を示す図である。

【図17】図１５に基づく調温回路１００の第２の動作状態を示す図である。

【図18】本発明の第６の実施例による調温回路１１０を示す図である。

【図19】本発明の第７の実施例による調温回路１２０を示す図である。

【図20】本発明の第８の実施例による調温回路１３０を示す図である。

【図21】第８の実施例による図２０に基づく調温回路１３０の動作状態を示す図である。

【図22】本発明の第９の実施例による調温回路１４０を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に説明する本発明による熱マネジメントシステムの低温媒体回路（冷凍媒体回路）及び調温回路は、不図示の原動機付き車両、特に乗用車、例えば電動車両において個別に、又は組み合わせて組み込まれることが可能である。

【0024】

図１には、低温回路（冷凍回路）１の第１の構成が概略的に示されている。低温回路１は、低温媒体圧縮機２と、液体コレクタ４を有する凝縮器３と、空調蒸発器５と、冷却装置（チラー）６と、内部の熱交換器７あるいは内部の熱伝達器とを備えている。さらに、蒸発器弁８及び冷却装置弁９が設けられている。当該弁８，９は、通流を閉止し、又は（部分的に又は完全に）許容するように適合されている。また、これら弁は、部分的に開放されている状態で膨張機器として機能する。

【0025】

空調蒸発器５及び冷却装置６は、互いに並列に接続されている。より正確には、蒸発器弁８と、空調蒸発器５と、一方向弁１０あるいは逆止弁とから成る直列接続は、冷却装置弁９及び冷却装置６から成る直列接続に対して並列に配置されている。上記要素は、各直列接続において、特に流れ方向において上述の順序で配置されている。

【0026】

低温回路１では、特に低温回路１の構成要素を通して低温媒体、例えばＲ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ２９０、Ｒ７４４又はこれらに類するものが循環する。

【0027】

低温回路１では、低温媒体圧縮機２と、凝縮器３と、空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続とが直列に接続されている。特に、上記構成要素は、低温媒体の流れ方向に見て、この順序でリング状に閉じて直列に接続されている。

【0028】

空調蒸発器５は、特に、低温媒体が通流可能で空調機器１１に配置された空気－液体熱伝達器（空気－液体熱交換器）である。より正確には、空調蒸発器５は空調機器１１の空気ガイド部に配置されており、空気が空調蒸発器５を用いて調温可能、特に冷却可能であるように、空気ガイド部を介して空気（外気又は循環空気）を車両内室へ供給可能である。

【0029】

低温媒体と、後述の調温回路の冷媒とが凝縮器３を通流可能である。このとき、低温媒体及び冷媒は、凝縮器３において流体的に互いに分離され、互いに熱交換される。したがって、凝縮器３は、いわゆる液体冷却された凝縮器である。

【0030】

冷却装置６は、低温回路１の低温媒体と調温回路（図５以降参照）の冷媒との間で熱エネルギーを伝達する熱伝達器である。このために、低温媒体及び冷媒は流体的に互いに分離され、かつ、互いに熱交換して冷却装置６を通流する。

【0031】

空調蒸発器５の通流を調整するために、空調蒸発器５の手前での低温媒体の膨張を調整するために、したがって、その冷却管路を調整するために、蒸発器弁８が当該空調蒸発器の手前に接続されている。冷却装置６の通流を調整するために、及び冷却装置６の手前での低温媒体の膨張を調整するために、冷却装置弁８が当該冷却装置の手前に接続されている。これは、例えば、自己制御式の電気的に閉止可能な膨張機器であり得るか、又は自由に選択可能な開放断面を有するモータ式に制御（作動）される膨張機器であり得る。

【0032】

低温回路１は内部の熱交換器７を更に備えており、当該熱交換器は、熱接触するものの流体的に互いに分離して通流されることが可能な２つのチャンバを有している。ここで、凝縮器３と空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続との間に１つチャンバが配置され、当該並列接続と低温媒体圧縮機２との間に他のチャンバが配置されている。これらチャンバは、好ましくは逆方向に通流され、したがって、向流熱交換器を形成している。したがって、気体状の低圧レベルにある低温媒体が、１つのチャンバにおいて、低温媒体圧縮機２の上流へ内部の熱交換器７を通流し、他のチャンバでは、凝縮器３から来る高圧の液体状の低温媒体が通流する。内部の熱交換器７によって、熱エネルギーが液体状の低温媒体から奪われ、これにより、低温媒体が更に冷却されることとなる。当該エネルギーは、大部分が気体状の低温媒体へ供給され、これにより、更により多くの割合が蒸発されて気体状で存在することとなる。このことは、低温回路１の性能向上及び効率向上に寄与する。しかし、内部の熱交換器７は、低温回路１の機能のために必ずしも必要ではない。

【0033】

さらに、低温媒体圧縮機２の入口側には圧力・温度センサ１２が配置されており、出口側には圧力・温度センサ１３が配置されている。

【0034】

図２には、低温回路１４の第２の構成が概略的に示されている。低温回路１４は、当該低温回路１４では、加熱凝縮器１５と、当該加熱凝縮器１５に割り当てられた空気側の温度センサ１６と、凝縮器３の下流かつ内部の熱交換器７の上流に配置された圧力・温度センサ１７とが設けられている点で図１に基づく低温回路１とは異なっている。

【0035】

したがって、低温回路１４では、低温媒体圧縮機２と、加熱凝縮器１５と、凝縮器３と、空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続とが直列に接続されている。特に、上記構成要素は、低温媒体の流れ方向に見て、この順序でリング状に閉じて直列に接続されている。しかし、他の順序も可能であり、例えば、加熱凝縮器１５及び凝縮器３を順序に関して入れ替えることが可能である。

【0036】

加熱凝縮器１５は、特に、低温媒体が通流可能で空調機器１１に配置された空気－液体熱伝達器（空気－液体熱交換器）である。より正確には、加熱凝縮器１５は空調蒸発器５と共に空調機器１１の空気ガイド部に配置されており、空気が加熱凝縮器１５を用いて調温可能、特に加熱可能であるように、空気ガイド部を介して空気を車両内室へ供給可能である。通常、加熱凝縮器１５は、空気側で、空調機器１１において空気フラップ弁を介して完全に、又は部分的に閉止可能である。

【0037】

当該差異以外については、繰返しを避けるために、図１における低温回路の説明が参照される。

【0038】

図３には、低温回路１８の第３の構成が概略的に示されている。低温回路１８は、第１の弁１９と、リターン管路２０と、リターン管路に設けられた第２の弁２１とが更に設けられている点で図２に基づく低温回路１４とは異なっている。弁１９，２１は、通流を閉止し、又は許容するように、特に閉止し、部分的に許容し、又は完全に許容するように適合されている。また、これら弁は、部分的に開放されている状態で膨張機器として機能する。

【0039】

低温回路１８にはメイン回路２２が形成されており、当該メイン回路では、低温媒体圧縮機２と、第１の弁１９と、加熱凝縮器１５と、凝縮器３と、空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続とが直列に接続されている。特に、上記構成要素は、低温媒体の流れ方向に見て、この順序でリング状に閉じて直列に接続されている。

【0040】

リターン管路２０は、低温媒体圧縮機２の高圧側、特に低温媒体圧縮機２と第１の弁１９の間でメイン回路２２から分岐し、冷却装置６の上流で、正確には冷却装置弁９と冷却装置６の間でメイン回路２２へ戻る。

【0041】

両弁１９，２１の代わりに、１つの弁、例えば１つの入口及び２つの出口を有する３ポート２位置切換弁を設けることが考えられる。そして、当該弁は、メイン回路２２からのリターン管路２０の分岐部に設けられ得る。

【0042】

第１の弁１９が通流を閉止し、第２の弁２１が通流を許容している動作状態においては、リターン回路２０を介してバイパス回路が形成され、当該バイパス回路は、低温媒体圧縮機２と、第２の弁２１を含むリターン管路２０と、冷却装置６と、内部の熱交換器７とを備えている。当該動作状態では、低温媒体は、当該バイパス回路においてのみ循環し、第１の弁１９の閉鎖により、メイン回路２２においては循環しない。

【0043】

高温気体の形態の低温媒体は、当該バイパス回路を介して高圧側から取り出され、第２の弁２１によって低圧レベルへ膨張され、低圧側において低温媒体圧縮機２へ供給される。低温媒体圧縮機２の低圧側における当該低温媒体高温気体噴射によって、特に始動段階において、低温回路１８の非常に迅速な起動を達成することが可能である。なぜなら、熱エネルギーが低温媒体圧縮機２を介して低温媒体へ供給され、当該熱エネルギーは、低温媒体から再び本質的に奪われることなく、低温媒体圧縮機２の入口へ戻るように循環し、新たに熱エネルギーを受けるためである。

【0044】

また、低温回路１８は、メイン回路２２が動作中であり（低温媒体が循環する）、バイパス回路は動作していない（低温媒体が循環しない）ように、第１の弁１９が部分的に、又は完全に開放されているとともに第２の弁２１が通流を閉止する動作状態においても動作することが可能である。そして、当該動作状態は、例えば、（例えば車両内室の加熱のための）低温回路性能要求がそれほど大きくない場合に適しているため、バイパス回路からの上述の追加的な熱エネルギーは不要である。

【0045】

さらに、低温回路１８は、バイパス回路も、またメイン回路２２も動作中であるように、第１の弁１９が部分的に、又は完全に開放されているとともに第２の弁２１も同様に部分的に、又は完全に開放されている動作状態において動作することが可能である。当該動作状態は、例えば始動段階後に適しており、継続動作においては、依然として（車両内室の加熱のための）高い低温回路性能が必要である。

【0046】

図４には、低温回路２３の第４の構成が概略的に示されている。低温回路２３は、空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続がやや異なって構成されている点で図３に基づく低温回路１８とは異なっている。すなわち、冷却装置６の下流には、一方向弁２４あるいは逆止弁が設けられている。より正確には、蒸発器弁８と、空調蒸発器５と、逆止弁１０とから成る直列接続は、冷却装置弁９と、冷却装置６と、逆止弁２４とから成る直列接続に対して並列に配置されている。上記要素は、各直列接続において、特に流れ方向において上述の順序で配置されている。

【0047】

さらに、低温回路２３は、空調蒸発器５及び冷却装置６の並列接続のために、空調蒸発器５及び冷却装置６から成る並列接続に対して並列に延在するバイパス管路２５が設けられている点で低温回路１８とは異なっている。バイパス管路２５にはバイパス弁２６が配置されており、当該バイパス弁は、通流を閉止し、又は許容するように、特に閉止し、部分的に許容し、又は完全に許容するように適合されている。

【0048】

バイパス弁２６は、特に、バイパス回路及びメイン回路２２が動作中であるときに当該バイパス弁が通流を（完全に、又は部分的に）許容するように制御（作動）される。空調蒸発器５及び冷却装置６の通流は、これらが高圧側では蒸発器弁８及び冷却装置弁９を介して閉止され、低圧側では逆止弁１０，２４を介して閉止されることで阻止される。したがって、バイパス回路の動作時に、逆止弁１０，２４を介して、冷却装置６及び空調蒸発器５の出口において、その入口よりも低い圧力が生じていることが回避されるため、冷却装置６及び蒸発器５へ低温媒体を吸引することが可能である。

【0049】

さらに、低温回路２３は、第２の弁２１が配置されたリターン管路２７が低温媒体圧縮機２の高圧側で、特に低温媒体圧縮機２と第１の弁１９の間でメイン回路２２から分岐し、冷却装置６の下流、より正確には逆止弁１０の下流かつ逆止弁２４の下流及び内部の熱交換器７の上流でメイン回路２２へ戻るように開口している点で低温回路１８とは異なっている。

【0050】

上記差異を除いて、低温回路２３は低温回路１８に対応するため、その説明が参照される。

【0051】

図５には、本発明の第１の実施例による調温回路３０が示されている。当該調温回路３０は冷却器回路３１を含んでおり、当該冷却器回路には、冷却器３２と、冷却器回路ポンプ３３と、第１の熱源３５と、第１の弁装置３６とが直列に配置されている。図５に図示された第１の弁装置３６の切換状態では、冷却器回路３１の構成要素が閉じた回路を形成しており、当該閉じた回路では、例えば添加剤が混合された水である冷媒が、冷却器回路ポンプ３３が起動しているときに循環可能である。

【0052】

冷却器３２は、特にいわゆる高温冷却器である。当該冷却器には公知の態様でファン３７が割り当てられている。さらに、冷媒補償容器３８が公知の態様で設けられている。

【0053】

一方向弁３４及び／又は冷却装置回路ポンプ３３の搬送方向によって、冷媒の流れ方向が設定されている。第１の熱源３５の下流かつ冷却器３２の上流には第１の結合部３９が配置されており、当該第１の結合部では、バッテリ分岐部（バッテリストリング、バッテリライン）４０が分岐している。バッテリ分岐部４０の経過は、図６及び図６において破線で示唆されている。図示の実施例では、第１の結合部３９は第１の弁装置３６によって形成されているが、必ずしもこうである必要はないことに留意すべきである。したがって、例えば、第１の結合部３９も単純に管路分岐部であってよく、第１の弁装置は、２つの閉止弁（１つはバッテリ分岐部４０及び他方は冷却器回路３１における第１の結合部の下流）の形態で形成される。

【0054】

バッテリ分岐部４０には、第３の熱源４１と、冷却装置６と、バッテリポンプ４３と、第４の熱源４４と、バッテリバイパス弁４５と、トラクションバッテリ（走行用バッテリ）４６と、一方向弁４７とが直列に配置され、特に上述の順序で直列に配置されている。一方向弁４７は、内部のトラクションバッテリ漏れの場合に、バッテリバイパス弁４５と共に、トラクションバッテリ４６への冷媒の流入を防止する。トラクションバッテリ４６は多数の電気化学的な蓄電セルを備えており、当該蓄電セルは、電気エネルギーを蓄えるとともに、電気エネルギーを少なくとも原動機付き車両の駆動のために提供する。さらに、蓄電セルひいてはトラクションバッテリ４６は再充電可能である。

【0055】

さらに、第２の結合部４８が設けられており、当該第２の結合部は、図示の実施例では、第２の弁装置４９及び結合管路５０を含んでいる。結合管路５０は、第２の弁装置４９から冷却器回路３１まで、冷却器回路ポンプ３３の下流かつ第１の熱源３５の上流、特に一方向弁３４の下流かつ第１の熱源３５の上流における箇所５２へ延びている。また、循環管路５１が設けられており、当該循環管路は、第２の弁装置４９からバッテリ分岐部４０まで第１の結合部３９と冷却装置６の間、特に第１の結合部３９と第３の熱源４１の間の箇所へ延びている。

【0056】

第２の弁装置４９は、図５に図示された第１の切換状態を有しており、当該第１の切換状態では、バッテリ分岐部４０から来る冷媒は回路管路５１へ導かれ、結合管路５０は第２の弁装置４９によって閉止されているため、リング状に通流可能なバッテリ冷却回路５３（一点鎖線で示す）が形成され、当該バッテリ冷却回路５３では、バッテリ分岐部４０の構成要素が直列であり、リング状の回路の形態で冷媒を通流させることが可能である。

【0057】

そのほか、第２の弁装置４９は第２の切換状態を有しており、当該第２の切換状態では、バッテリ分岐部４０から来る冷媒が結合管路５０へ導かれ、回路管路５１は第２の弁装置４９によって閉止されるため、バッテリ分岐部４０から来る冷媒を冷却器回路３１へ案内可能である。

【0058】

冷媒は回路管路５１及び結合管路５０へ同時に流れるように、中間位置も考えられる。

【0059】

バッテリバイパス管路５４は、バッテリ分岐部４０から分岐するとともに、トラクションバッテリ４６及び一方向弁４７をう回し、特にトラクションバッテリ４６及び一方向弁４７のみをう回し、一方向弁４７と第２の弁装置４９の間の箇所でバッテリ分岐部４０へ戻るように開口する。冷却器回路ポンプ３３から来る冷媒流は、バッテリバイパス弁４５によって、選択的に、バッテリバイパス管路５４へ案内されるか、又はトラクションバッテリ４６を通って案内されることが可能である。バッテリバイパス管路５４及びトラクションバッテリ４６を同時に通流するように、中間位置も考えられる。

【0060】

さらに、第３の結合部５５が設けられており、当該第３の結合部は、バッテリ分岐部４０を冷却装置６とバッテリポンプ４３の間の箇所で、第１の結合部３９の下流かつ冷却器３２の上流において冷却器回路３１と結合する。図示の実施例では、第３の結合部は、弁を有さない結合管路５６を含んでいるが、弁が設けられていてもよい。

【0061】

第２の結合部４８と第１の結合部３９の間には凝縮器分岐部（凝縮器ストリング、凝縮器ライン）５７が設けられている。特に、凝縮器分岐部５７は、第２の結合部４８の下流かつ第１の結合部３９の上流に配置されている。図示の実施例では、凝縮器分岐部５７は、第１の熱源３５と並列に接続されている。しかし、凝縮器分岐部５７が第１の熱源３５と直列に接続される構成も考えられ、これには、低温回路の適合が必要となる。図示の実施例では、凝縮器分岐部５７は、箇所５２の下流において冷却器回路３１から分岐している。凝縮器分岐部５７には、凝縮器分岐部ポンプ５８と、凝縮器３（図１～図４に関連して上述）と、電気的なヒータ５９と、加熱熱交換器６０と、凝縮器分岐部弁６１とが直列に、特に上述の順序で第２の結合部４８から第１の結合部３９の方向に配置されている。電気的なヒータ５９は、電気的に動作可能であって選択的に凝縮器分岐部５７を通って流れる冷媒を加熱する補助ヒータである。加熱熱交換器６１は空気が周囲を流れることが可能な熱伝達器であり、当該熱伝達器は、これにより車両内室に供給されるべき空気を加熱するために空調機器１１、特に空調機器１１の空気ガイド部に配置されている。凝縮器分岐部弁６１は、凝縮器分岐部５７の通流を制御可能な比例弁である。凝縮器分岐部ポンプ５８の入口側へ延びるリターン管路６２が加熱熱交換器６０と凝縮器分岐部弁６１の間で分岐している。リターン管路６２には一方向弁６３が設けられており、当該一方向弁は、凝縮器分岐部ポンプ５８の入口側の方向への流れのみを許容する。

【0062】

そのほか、第２の熱源６４が、第１の熱源５３に対して並列に、かつ、凝縮器分岐部５７に対して並列に接続されている。

【0063】

第１の熱源３５及び第２の熱源６４は、例えば、電気的な駆動機械、電気的なヒータ、制御機器、パワーエレクトロニクス、ＤＣ－ＤＣコンバータである。これら熱源は、効率的な動作点において、又は非効率的な動作点において、加熱出力を生成するために動作されることが可能である。

【0064】

第３の熱源４１及び第４の熱源４４は、例えば、電気的なヒータ、制御機器、パワーエレクトロニクス、ＤＣ－ＤＣコンバータである。これら熱源も、同様に、効率的な動作点において、又は非効率的な動作点において、加熱出力を生成するために動作されることが可能である。

【0065】

また、冷却器３２の下流の出口には温度センサ６５が設けられている。別の温度センサ６６が、冷却器３２の上流に、より正確には冷却器回路３１における第３の結合部５６と冷却器３２の間に設けられている。また、温度センサ６７が第４の熱源４４とバッテリバイパス弁４５の間に設けられている。

【0066】

図５に基づく調温回路３０は、例えば、図１に基づく低温回路１と協働する。例えば、低温回路１では、熱エネルギーが、蒸発器５及び／又は冷却装置６を介して吸収され、凝縮器３を介して凝縮器分岐部５７へ放出される。そこでは、車両内室を調温する空調機器１１の空気流への熱エネルギーの伝達は、加熱熱交換器６０を用いて行われる。

【0067】

調温回路３０の様々な具体的な動作モードについては後述する。

【0068】

図６には、本発明の第２の実施例による調温回路７０が示されている。当該調温回路７０は、凝縮器分岐部７１が変更されている点及びリターン管路６２がない点で図５に基づく調温回路３０とは異なっている。凝縮器分岐部７１には、凝縮器分岐部５７に比べて、凝縮器分岐部ポンプ５８、電気的なヒータ５９及び加熱熱交換器６０がない。換言すれば、凝縮器分岐部７１には、凝縮器３及び凝縮器分岐部弁６１が直列となっている。

【0069】

上記差異を除いて、調温回路７０は調温回路３０に対応するため、繰返しを避けるためにその説明が参照される。

【0070】

調温回路７０には設けられていない加熱熱交換器６１は、低温媒体側の加熱凝縮器１５（図２～図４参照）を用いることで、車両内室の加熱のために代替される。すなわち、調温回路７０は、特に図２～図４に記載された第２～第４の構成の低温回路と協働する。車両内室に対する十分な加熱出力が提供されるように、凝縮器分岐部弁６１を介して調温回路７０への凝縮器１５の制御された熱放出が可能である。

【0071】

図７～図１２には、第２の実施例による調温回路７０の後述の異なる動作状態が図示されている。しかし、当該説明は、同一の動作状態となり得る第１の実施例による調温回路３０についても対応して当てはまる。図７～図１２並びに図１４、図１６、図１７及び図２１では、それぞれ実線として示された冷媒分岐部（冷媒ストリング、冷媒ライン）を冷媒が通流し、すなわち、冷媒が分岐部に対して移動する。これに対して、破線で示された冷媒分岐部は通流されず、あるいは冷媒は、分岐部において当該分岐部に対して移動しない。さらに、弁は、動作状態にかかわらず常に同一の切換位置において記入されているが、当業者は、当然、調温回路における記入及び／又は記載された流れ経過によって、弁のどの切換位置がこれに対応しているかを認識する。

【0072】

図７には、第２の実施例による調温回路７０の第１の動作状態が図示されている。当該動作状態では、冷却器回路ポンプ３３は非作動であり、冷却器３２を介した逆流（リターン流れ）は、一方向弁３４によって阻止される。第１の弁装置３６、第２の弁装置４９及びバッテリバイパス弁４５は、第１及び第２の熱源３５，６４並びに凝縮器３が互いに並列に通流されるように接続されている。一方、当該並列接続は、第４の熱源４４及びトラクションバッテリ４６に対して直列に通流される。これにより、第１の熱源３５、第２の熱源６４、第４の熱源４４及び凝縮器３の排熱を用いたトラクションバッテリ４６の加熱が可能である。ここでは凝縮器分岐部７１への所定の熱放出を行うように、凝縮器３を通る冷媒体積流量は、凝縮器分岐部弁６１を用いて調整される。このことは、特に、加熱凝縮器１５を用いた車両内室の同時の加熱が行われる場合、すなわち、加熱凝縮器１５と同時に凝縮器３を用いて低温回路から熱が放出される場合に必要である。凝縮器分岐部弁６１を用いた体積流量制御は、過剰な熱を低温回路から取り出さないために必要である。なぜなら、これにより、車両内室の加熱（暖房）性能と、低温回路における圧力レベル及び温度レベルとが低下し、したがって、車両内室の快適な調温が困難となるためである。

【0073】

冷却装置６及び第３の熱源４１は、当該第１の動作状態では、う回されるとともに通流されない。このことは、２つの理由から好都合であり得る。１つ目として、冷却装置６及び第３の熱源４１による油圧的な圧力損失が回避され、これは、より良好な効率、高められた体積流量又はバッテリポンプ４３のより小さな寸法につながり得る。２つ目として、例えば図３におけるように、圧縮機バイパスを有する低温回路構成において、低温の冷媒（約１５℃未満）が冷却装置６を通流することが好都合ではない。なぜなら、これにより、冷却装置６が低温媒体側で閉止可能でないため、過剰な熱が低温回路から奪われるためである。その結果、特に車両内室に対して十分な加熱性能が提供されない。低温回路の第４の構成（図４）は、当該制限を有していない。なぜなら、膨張機器として機能するバイパス弁２６を用いて冷却装置６が低温媒体側でバイパス動作においてう回されることができるためである。したがって、冷媒による継続的な通流及びより低い温度レベルを必要とする熱源、例えば多くの電子部品は、当該動作状態では、第４の熱源４４の箇所においてのみ、又は第２の弁装置４９の直接上流に位置決めされることが可能である。

【0074】

図８には、第２の実施例による調温回路７０の第２の動作状態が図示されている。当該動作状態では、第１の弁装置３６は、図７に基づく第１の動作状態とは異なり、更に冷却装置６及び第３の熱源４１を通流するように、すなわち直列に接続されるように切り換えられている。このことは、特に図１、図２及び図４の低温回路との組合せにおいて好都合である。当該第２の動作状態は、約１５℃を超える冷媒温度から図３の低温回路２３との組合せにおいても考えられる。なぜなら、この場合、調温回路７０からの熱が低温回路２３へ伝達されるためである。調温回路７０における温度レベルが低温回路２３における吸引圧力に対応する温度レベル（圧力・温度センサ１２における圧力レベル）よりも大きいと、加熱性能を増大させる措置として、冷却装置６を介して、低温回路２３における追加的な負荷をもたらすことが可能である。これにより、低温媒体圧縮機２の出力消費（エネルギー消費）が増大し、加熱性能が増大することとなる。当該加熱性能は、車両内室又はトラクションバッテリ４１に用いられることが可能である。

【0075】

加えて、同一の切換（接続）状態では、冷却器３２がう回されることで効率に関して最適な温度（約５０℃）への駆動分岐部（駆動ストリング、駆動ライン）、特に駆動モータの予熱が行われる動作状態が可能である。これは、ヒートポンプ動作が行われ、外部温度が例えば２０℃より高い場合に有利である。

【0076】

図９には、第２の実施例による調温回路７０の第３の動作状態が図示されている。当該動作状態では、リング状に閉じられたバッテリ冷却回路５３（図５及び図６参照）及びリング状の閉じられた冷却器回路３１が形成され、両回路では、これら両回路間で本質的な冷媒交換が行われることなく冷却が同時に循環する。第３の動作状態は、第１～第４の熱源３５，６４，４１，４４が効率的な動作点で動作される冷却動作である。熱の放出は、冷却器３２を介して周囲へ行われる。第３及び第４の熱源４１，４４並びのトラクションバッテリ４６の排熱は、冷却装置６を用いて低温回路へ放出される。

【0077】

特に効率的な動作では、トラクションバッテリ４６の熱質量における第３の熱源４１及び第４の熱源４４の排熱の緩衝が考えられる。これは、冷却装置６が動作される必要はなくバッテリポンプ４３のみが動作される必要があるという利点を有している。排熱は、低温時にはトラクションバッテリ４６の加熱に用いられることができ、又は車両内室の効率的な加熱のための下流のヒートポンプ用途のために用いられることが可能である。

【0078】

図１０には、第２の実施例による調温回路７０の第４の動作状態が図示されている。当該第４の動作状態では、第１の弁装置３６、第２の弁装置４９及びバッテリバイパス弁４５は、第４の熱源４４が第１及び第２の熱源３５，６４並びに凝縮器３に対して並列に接続されるように接続されている。このとき、トラクションバッテリ４６がバッテリバイパス管路５４を介してう回され、第４の熱源４４及びバッテリポンプ４３（非作動）が逆向きに通流される。換言すれば、冷却器回路３１がリング状に通流され、箇所５２では並列分岐部（並列ストリング、並列ライン）が分岐し、当該並列分岐部は、第３の結合部５５が再び冷却器回路３１へ開口するように、結合管路５０、バッテリバイパス管路５４、第４の熱源４４及び結合管路５６に沿って延在している。このとき、バッテリポンプ４３及び冷却装置６が動作される必要がないため、第４の熱源４４の特にエネルギー効率的な冷却の利点が得られる。

【0079】

任意で、バッテリバイパス弁４５を切り換えるによるトラクションバッテリ４６の通流も考えられるが、このためには一方向弁４７が省略される必要がある。

【0080】

図１１には、第２の実施例による調温回路７０の第５の動作状態が図示されている。当該第５の動作状態では、図１０に基づく第４の動作状態とは異なり、第１の弁装置３６は、他の切換位置にあり、第３の熱源４１及び冷却装置６が第１の熱源３５、第２の熱源６４及び凝縮器分岐部５７から成る並列接続に対して直列に接続されるように接続されている。当該接続は、ここでも第４の熱源４４に対して並列に接続されており、当該第４の熱源は逆向きに通流される。当該動作状態は、特に、第３及び第４の熱源４１，４４の効率的な冷却について有意義である。換言すれば、当該動作状態では、冷却器３２、冷却器回路ポンプ３３、並列接続（第１の熱源３５、第２の熱源６４及び凝縮器３）、第３の熱源４１、冷却装置６及び第３の結合部５５の直列接続から成るリング状の回路が形成される。このために、箇所５２において分岐するとともに結合管路５０、バッテリバイパス管路５４、第４の熱源４４から成る直列接続を備え、かつ、第３の結合部５５において上述の回路へ戻るように開口する並列分岐部が形成される。

【0081】

図１２には、第２の実施例による調温回路７０の第６の動作状態が図示されている。当該動作状態では、第２の弁装置４９は、結合管路５０が通流されずにバッテリ冷却回路５３（図５及び図６参照）がトラクションバッテリ４６をう回しつつ形成されるように接続されている。同時に、冷却器３２、冷却器回路ポンプ３３、並列接続（第１の熱源３５、第２の熱源６４及び凝縮器３）、第３の熱源４１、冷却装置６及び第３の結合部５５の直列接続から成るリング状の回路が形成される。バッテリポンプ４３が作動している場合には、第４の熱源４４は、反時計回りに通流されるため、第３の熱源４１の上流における回路管路５１の開口部において冷媒流の混合に至り、当該冷媒流は、一方では第４の熱源４４から来るものであり、他方では第１の熱源３５、第２の熱源６４及び凝縮器３から来るものである。当該動作モードは、特にヒートポンプ動作において有意義である。なぜなら、これにより、第４の熱源４４の排熱を、冷却装置６を介して車両内室の加熱に利用可能なためである。

【0082】

バッテリポンプ４３が非作動であれば、当該バッテリポンプは逆向きにパッシブに通流され、これにより、第４の熱源４４は、冷却装置６及び第３の熱源４１に対して並列に通流される。当該動作状態は、特にポンプ出力に関して有利である。なぜなら、バッテリポンプ４３を動作させる必要がないためである。第４及び第５の動作状態に比して、第４の熱源４４が第１及び第２の熱源並びに凝縮器３に対して並列ではなく直列に配置されており、したがってこれを介して体積流量が減少しないという利点が得られる。

【0083】

図１３には、本発明の第３の実施例による調温回路８０が示されている。当該調温回路８０は、第２の結合部４８が１つの第２の弁装置８１のみを備え、結合管路５０を備えていない点のみで調温回路７０とは異なっている。バッテリ冷却回路５３における第２の弁装置８１の配置は、第２の弁装置４９の配置に対応する。例えば、第２の弁装置８１は２ポート２位置切換弁として構成されている。第２の弁装置８１は２つの切換位置を備えており、第１の切換位置では、バッテリバイパス管路５４又はトラクションバッテリ４６から来る冷媒流が回路管路５１へ導かれる。同時に、当該切換位置では、第２の弁装置８１によって、冷却器３２から来る冷媒は、凝縮器３、第１の熱源３５及び第２の熱源６４から成る並列接続へ導かれる。図１３による第２の結合部４８は、図５及び図６では第２の弁装置と結合管路５０を用いた接続が実現され、図１３では第２の弁装置８１のみを用いた接続が実現される点でのみ図５及び図６による第２の結合部４８に機能的に対応する。

【0084】

そのほか、調温回路７０とは異なり、冷却器回路ポンプ３３が冷却器回路３１において第２の結合部４８の下流あるいは第２の弁装置８１の下流に配置されている。

【0085】

第２の切換位置では、回路管路５１が第２の弁装置８１において閉止され、同様に、冷却器３２から来る分岐部が第２の弁装置８１において閉止される。バッテリバイパス管路５４又はトラクションバッテリ４６から来る冷媒流は、冷却回路ポンプ３３へ、及び熱源３５、第２の熱源６４及び凝縮器３から成る並列接続へ案内される。これにより、第２の切換位置では、例えば並列接続（第１及び第２の熱源３５，６４並びに凝縮器３）、第４の熱源４４及び選択的にトラクションバッテリ４６及び／又はバッテリバイパス管路５４がリング状に閉じられて直列に接続されることとなる。並列接続と第４の熱源４４の間の第３の熱源４１及び冷却装置６から成る直列接続の選択的な有無は、第１の弁装置３６の切換位置に応じたものである。

【0086】

したがって、当該第３の実施例により、上述の第１及び第２の動作状態における冷却器回路ポンプ３３及びバッテリポンプ４３の直列接続の実現が可能となる。当該第１及び第２の動作状態では、冷却器回路ポンプ３３も、またバッテリポンプ４３も制御（作動）され、これは、バッテリポンプ４３のより小さな寸法をもたらすことが可能である。一方向弁３４を省略可能である。そのほか、温度センサ８２が設けられており、当該温度センサは、第２の弁装置８２と冷却器回路ポンプ３３の間に配置されている。なぜなら、これにより、トラクションバッテリ４６又は冷却器３２のリターン流れ温度を検出することができるためである。

【0087】

図１４には、本発明の第４の実施例による調温回路９０が示されている。当該実施例は、調温回路７０と比べて、冷却装置弁９１及び冷却装置バイパス管路９２を更に備えている。

【0088】

冷却装置バイパス管路９２は、バッテリ分岐部４０から分岐しているとともに、冷却装置６（のみ）をう回し、バッテリ分岐部４０へ再び戻るように開口している。第３の熱源４１から来る冷媒流は、冷却装置バイパス弁９１によって、選択的に、バッテリバイパス管路９２へ案内されるか、又はトラクションバッテリ６を通って案内されることが可能である。冷却装置バイパス管路９２及び冷却装置６を同時に通流するように、中間位置も考えられる。

【0089】

既に上述したように、冷媒は、図１４においてそれぞれ実線として図示された冷媒分岐部を通流し、破線で図示された冷媒分岐部を通流しない。

【0090】

当該実施例により、第１の動作状態では、第３の熱源４１の通流及びこれにつづく冷却装置バイパス管路９２の通流が可能である。

【0091】

図１５には、本発明の第５の実施例による調温回路１００が示されている。当該実施例は、調温回路７０と比べて、ＮＴ冷却器（いわゆる低温冷却器）を更に備えている。当該ＮＴ冷却器はＮＴ冷却器分岐部（ＮＴストリング、ＮＴ冷却器ライン）１０２に配置されており、当該ＮＴ冷却器分岐部は、冷却器回路ポンプ３３の下流、特に冷却器回路ポンプ３３と一方向弁３４の間で冷却器回路３１から分岐しており、第２の結合部１０３へ、より正確には結合管路１０４へ開口している。結合管路１０４は、ＮＴ冷却器分岐部１０２が結節点１０５において結合管路へ開口し、凝縮器分岐部７１が結節点１０５において結合管路から分岐し、同様に第２の熱源６４の分岐部が結節点において結合管路から分岐し、結節点１０５と箇所５２の間に一方向弁１０６が配置されている点でのみ結合管路５０とは異なっている。一方向弁１０６は、結節点から箇所５２への通流のみを許容する。結合管路５０に対する結合管路１０４の当該差異を除き、第２の結合部１０４は第２の結合部４８に対応している。

【0092】

さらに、結節点１０５とＮＴ冷却器１０１の間には一方向弁１０７が配置されており、当該一方向弁は、ＮＴ冷却器１０１から結節点１０５の方向の流れのみを許容する。

【0093】

その他の点については、図６に基づく調温回路７０の説明が参照される。

【0094】

当該実施例により、凝縮器３及び第２の熱源６４の流動温度を低下させることが可能である。

【0095】

図１６には、図１５に基づく調温回路１００の第１の動作状態が図示されている。

【0096】

調温回路１００の当該第１の動作状態は加熱動作である。このとき、冷却器回路ポンプ３３は非作動であり、両冷却器３２，１０１を通るリターン流れは、一方向弁３４，１０７によって阻止される。そのほか、機能に関しては、第１の動作状態は図７に図示された第１の動作状態に対応している。

【0097】

既に上述したように、冷媒は、図１６及び図１７においてそれぞれ実線として図示された冷媒分岐部を通流し、破線で図示された冷媒分岐部を通流しない。

【0098】

図１７には、図１５に基づく調温回路１００の第２の動作状態が図示されている。

【0099】

調温回路１００の当該第２の動作状態は冷却動作である。このとき、冷却回路ポンプ３３が作動している。箇所５２から凝縮器分岐部７１及び／又は第２の熱源６４への不意の流れが一方向弁１０６によって阻止される。なぜなら、箇所５２では、冷却器回路ポンプ３３及びＮＴ冷却器１０１による圧力損失により結節点１０５での圧力レベルよりも高い圧力レベルが生じているためである。

【0100】

当該第２の動作状態は本質的に図９に図示された動作状態に対応し、当該動作状態とは異なり、両冷却器３２，１０１が通流され、これは、既に上述したように、凝縮器３及び第２の熱源６４のより低い流動温度につながる。

【0101】

図１８には、本発明の第６の実施例による調温回路１１０が示されている。当該実施例では、図１５に基づく第５の実施例による調温回路１００に対する差異についてのみ言及し、その他の点についてはその説明（第５の実施例による調温回路１００の説明）が参照される。

【0102】

第２の弁装置１１１は、弁接続部のうち１つにおいて２つの別々の管路が接続されていることによって第２の弁装置４９とは異なっている。第２の弁装置１１１の第１の切換位置では、当該弁接続部は非作動あるいは閉止されているため、第２の弁装置１１１における２つの管路も互いに分離されている。第２の切換位置では、第２の弁装置１１１は、一方向弁４７及びバッテリバイパス管路５４を分離された当該両管路と結合する。このとき、管路のうち１つは結合管路５０であり、他の管路は結節点１１２へ延び、当該結節点から凝縮器分岐部７１が延在し、当該凝縮器分岐部には第２の熱源６４が並列に接続されている。

【0103】

ＮＴ冷却器分岐部１０２は、図１５とは異なり、結節点１１２へ開口している。そのため、図１５に基づく一方向弁１０６を省略することが可能である。冷却動作時の箇所５２から結合管路５０を介した凝縮器分岐部７１及び／又は第２の熱源６４への不意の流れは、第２の弁装置１１１によって阻止される。

【0104】

図１９には、本発明の第７の実施例による調温回路１２０が示されている。当該実施例については、図６に基づく第２の実施例による調温回路７０に対する差異についてのみ説明する。その他についてはその説明が参照される。

【0105】

調温回路７０とは異なり、調温回路１２０は第２の弁装置１２１を備えており、当該第２の弁装置は、３つの切換位置を有している点で第２の弁装置４９とは異なっている。第２の弁装置１２１と箇所５２の間では結合管路５０が延在している。凝縮器分岐部７１及び第２の熱源６４から成る並列接続は、第２の弁装置１２１から第１の結合部３９へ延びている。第２の弁装置が接続された当該並列接続の側と箇所５２の間には一方向弁１２２が設けられている。

【0106】

第２の弁装置１２１の第１の切換位置では、例えばバッテリ冷却回路５３が形成されるように、冷媒流がトラクションバッテリ４６又はバッテリバイパス管路５４から回路管路５１へ導かれる。第２の弁装置１２１から凝縮器分岐部７１、第２の熱源６４及び結合管路５０への冷却媒体流は閉止される。

【0107】

第２の弁装置１２１の第２の切換位置では、第２の弁装置１２１からの冷媒流は、回路管路５１へは閉止され、凝縮器分岐部７１及び第２の熱源６４へは許容され、結合管路５０へは閉止される。

【0108】

第２の弁装置１２１の第３の切換位置では、第２の弁装置１２１からの冷媒流は、回路管路５１へは閉止され、凝縮器分岐部７１及び第２の熱源６４へは許容され、同様に結合管路５０へも許容される。

【0109】

図２０には、本発明の第８の実施例による調温回路１３０が示されている。当該実施例については、図１８に基づく第６の実施例による調温回路１１０に対する差異についてのみ説明し、その他の点についてはその説明（第６の実施例による調温回路１１０の説明）が参照される。

【0110】

調温回路１３０は第２の弁装置１３１を備えており、当該第２の弁装置は、２つの切換位置に代えて３つの切換位置を有している点で第２の弁装置１１１とは異なっている。

【0111】

第２の弁装置１３１の第１の切換位置では、例えばバッテリ冷却回路５３が形成されるように、冷媒流がトラクションバッテリ４６又はバッテリバイパス管路５４から回路管路５１へ導かれる。第２の弁装置１３１から凝縮器分岐部７１、第２の熱源６４及び結合管路５０への冷却媒体流は閉止される。

【0112】

第２の弁装置１３１の第２の切換位置では、第２の弁装置１３１からの冷媒流は、回路管路５１へは閉止され、凝縮器分岐部７１及び第２の熱源６４へは許容され、結合管路５０へは閉止される。

【0113】

第２の弁装置１３１の第３の切換位置では、第２の弁装置１３１からの冷媒流は、回路管路５１へは閉止され、凝縮器分岐部７１及び第２の熱源６４へは許容され、同様に結合管路５０へも許容される。

【0114】

図２１には、図２０に基づく調温回路１３０の動作状態が図示されている。既に上述したように、冷媒は、図２１においてそれぞれ実線として図示された冷媒分岐部を通流し、破線で図示された冷媒分岐部を通流しない。

【0115】

当該動作状態では、冷却回路ポンプ３３は非作動である。結合管路５０の閉止により、第１の熱源３５の通流が阻止される。これは、第１の熱源３５が体積流量を要求せず、加熱出力も生成しない場合に特に有意義である。これにより、凝縮器３及び第２の熱源６４の加熱出力を目的に合わせてトラクションバッテリ４６又は冷却装置６へ供給することができるため、第１の熱源３５の熱質量を加熱する必要がない。加えて、第１の熱源３５が通流される必要がなく、これにより、より良い効率、凝縮器３及び第２の熱源６４を介したより大きな体積流量、又はバッテリポンプ４３のより小さな寸法となるため、ハイドロリックな利点が得られる。

【0116】

図２２には、本発明の第９の実施例による調温回路１４０が示されている。当該実施例については、図１３に基づく第３の実施例による調温回路８０に対する差異についてのみ説明し、その他の点についてはその説明（第３の実施例による調温回路８０の説明）が参照される。

【0117】

調温回路８０のように、調温回路１４０も、第２の結合部４８において１つの第２の弁装置１４１のみを備え、結合管路５０を備えていない。ここで、第２の弁装置１４１は、第２の弁装置１４１が第２の弁装置８１の上述の２つの切換位置に加えて第３の切換位置を有している点で第２の弁装置８１とは異なっている。バッテリ冷却回路５３における第２の弁装置１４の配置は、第２の弁装置８１の配置に対応する。

【0118】

弁装置１４１の第３の切換位置では、バッテリ冷却回路５３が中断され、すなわち、バッテリバイパス管路５４又はトラクションバッテリ４６から来る冷媒流が閉止される。同時に、冷却器回路３１が形成され、すなわち、冷却器３２から来る冷媒は、凝縮器分岐部７１、第１の熱源３５及び第２の熱源６４から成る並列接続へ更に導かれる。

【0119】

調温回路８０に対する調温回路１４０の別の差異は、調温回路１４０では第１の調温回路８０の凝縮器分岐部弁６１及び第１の弁装置３６が第１の弁装置１４２にまとめられていることにある。すなわち、調温回路１４０の第１の弁装置１４２は、凝縮器分岐部弁６１及び第１の弁装置３６と同様の接続及び機能を可能とするものであり、このために、弁装置１４２は４つの切換位置を有している。第１の弁装置１４２は、第１の結合部３９に配置されている。

【0120】

弁をまとめることにより、凝縮器分岐部１４３は凝縮器３を有するものの、凝縮器分岐部弁をもはや有さない。凝縮器分岐部１４３は、一端において第１の熱源３５及び第２の熱源６４の入口側に結合されている。凝縮器分岐部１４３の他端は、第１の弁装置１４２の入口接続部に直接接続されている。これとは別の入口接続部は、第１の熱源３５及び第２の熱源６４の出口側に接続されている。弁装置１４２の２つの出口接続部のうち１つにバッテリ分岐部４０が接続されており、他方は、冷媒を冷却器回路３１に沿って第３の結合部５６へ更に導く。

【0121】

第１の弁装置１４２は、上述の全ての実施例において、凝縮器分岐部弁６１及び第１の弁装置３６に代えて用いられることが可能である。

【0122】

本明細書で説明した動作状態は最終的なものではなく、当業者は、図示の回路図及び熱マネジメントシステムの機能に基づき別の動作モードを有利に利用することが確実に可能である。

【0123】

本発明を図面及び上述の説明において詳細に図示及び説明した一方、当該説明は、例示的なものであって制限的に理解されるべきではなく、本発明を開示した実施例に限定することを意図したものではない。特定の特徴が異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの特徴の組合せが有利に利用されることができないことを示唆するものではない。

【符号の説明】

【0124】

１ 低温回路
２ 低温媒体圧縮機
３ 凝縮器
４ 液体コレクタ
５ 空調蒸発器
６ 冷却装置
７ 内部の熱交換器
８ 蒸発器弁
９ 冷却装置弁
１０ 一方向弁
１１ 空調機器
１２ 圧力・温度センサ
１３ 圧力・温度センサ
１４ 低温回路
１５ 加熱凝縮器
１６ 温度センサ
１７ 圧力・温度センサ
１８ 低温回路
１９ 第１の弁
２０ リターン管路
２１ 第２の弁
２２ メイン回路
２３ 低温回路
２４ 逆止弁
２５ バイパス管路
２６ バイパス弁
２７ リターン管路
３０ 調温回路
３１ 冷却器回路
３２ 冷却器
３３ 冷却器回路ポンプ
３４ 一方向弁
３５ 第１の熱源
３６ 第１の弁装置
３７ ファン
３８ 冷媒補償容器
３９ 第１の結合部
４０ バッテリ分岐部
４１ 第３の熱源
４３ バッテリポンプ
４４ 第４の熱源
４５ バッテリバイパス弁
４６ トラクションバッテリ
４７ 一方向弁
４８ 第２の結合部
４９ 第２の弁装置
５０ 結合管路
５１ 回路管路
５２ 箇所
５３ バッテリ冷却回路
５４ バッテリバイパス管路
５５ 第３の結合部
５６ 結合管路
５８ 凝縮器分岐部ポンプ
５９ 電気的なヒータ
６０ 加熱熱交換器
６１ 凝縮器分岐部弁
６２ リターン管路
６３ 一方向弁
６４ 第２の熱源
６５ 温度センサ
６６ 温度センサ
６７ 温度センサ
７０ 調温回路
７１ 凝縮器分岐部
８０ 調温回路
８１ 第２の弁装置
８２ 温度センサ
９０ 調温回路
９１ 冷却装置バイパス弁
９２ 冷却装置バイパス管路
１００ 調温回路
１０１ ＮＴ冷却器
１０２ ＮＴ冷却器分岐部
１０３ 第１の結合部
１０４ 結合管路
１０５ 結節点
１０６ 一方向弁
１０７ 一方向弁
１１０ 調温回路
１１１ 第２の弁装置
１１２ 結節点
１２０ 調温回路
１２１ 第２の弁装置
１２２ 一方向弁
１３０ 調温回路
１３１ 第２の弁装置
１４０ 調温回路
１４１ 第２の弁装置
１４２ 第１の弁装置
１４３ 凝縮器分岐部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【国際調査報告】