用于汽車的空調(diào)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)，具有制冷劑回路(2)，所述制冷劑回路包括壓縮機(jī)(5)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器(6)以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(11)。所述制冷劑回路(2)具有沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在所述壓縮機(jī)(5)后面的閥裝置。所述閥裝置包括支路(24)、布置在所述支路(24)和所述換熱器(6)之間的閥(14)以及布置在所述支路(24)和所述換熱器(11)之間的閥(13)。所述閥(13)具有NO閥特性，所述閥(14)具有NC閥特性。本發(fā)明還涉及一種操作所述制冷劑回路(2)的方法，包括下列步驟：借助車輛環(huán)境感測(cè)機(jī)構(gòu)和/或車輛通信系統(tǒng)檢測(cè)緊急情況，并且斷開所述壓縮機(jī)(5)。
【專利說明】用于汽車的空調(diào)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備，其包括制冷劑回路，并且具有由閥特性各不相同的閥所構(gòu)成的閥裝置。
[0002]本發(fā)明還涉及一種空調(diào)設(shè)備，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路和制冷劑回路，所述制冷劑回路被構(gòu)造成能以制冷設(shè)備/熱泵組合模式運(yùn)行并且可在為乘客室的待調(diào)節(jié)空氣加熱、冷卻和除濕的再加熱模式下運(yùn)行，所述制冷劑回路包括內(nèi)部換熱器以及用于從冷卻劑(Ktlhlraittel)向制冷劑(Kiltemittel)輸熱的換熱器，其中，所述制冷劑回路中的組件被布置成使得所述內(nèi)部換熱器在不同的運(yùn)行模式下工作或不工作。本發(fā)明還涉及將制冷劑回路的換熱器構(gòu)造成用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱。
[0003]本發(fā)明還涉及一種在檢測(cè)到緊急情況時(shí)操作空調(diào)設(shè)備制冷劑回路的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的已知汽車?yán)冒l(fā)動(dòng)機(jī)余熱來加熱乘客室進(jìn)風(fēng)。借助在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中循環(huán)的冷卻劑將余熱送往空調(diào)設(shè)備，再由采暖換熱器傳遞給流入乘客室的空氣。
[0005]通過冷卻劑-空氣換熱器從車輛驅(qū)動(dòng)裝置的高效內(nèi)燃機(jī)的冷卻回路中獲取加熱功率的已知設(shè)備，在環(huán)境溫度較低時(shí)無法再達(dá)到使乘客室得到足夠供暖所需要的水平，無法滿足乘客室的總需熱量。混合動(dòng)力車輛中的設(shè)備亦是如此。
[0006]當(dāng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的熱量無法滿足乘客室的總需熱量時(shí)，就需要采取輔助加熱措施，例如采用電阻加熱(PTC)或燃料加熱器。使用以空氣為熱源的熱泵可以更有效地為乘客室加熱空氣，熱泵中的制冷劑回路既用作唯一的加熱裝置，又起到輔助加熱的作用。
[0007]被構(gòu)造成能以制冷設(shè)備/熱泵組合模式運(yùn)行，因而也可以供暖模式運(yùn)行并且從環(huán)境空氣中獲取熱量的空氣-空氣熱泵屬于公知技術(shù)。
[0008]在制冷劑和空氣之間傳遞功率的熱泵系統(tǒng)往往無法同時(shí)為待送入乘客室的空氣除濕和加熱。這樣當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，就無法用循環(huán)空氣來運(yùn)行汽車的空調(diào)設(shè)備。以循環(huán)空氣模式運(yùn)行時(shí)，來自于乘客室的空氣發(fā)生再循環(huán)。而由于除濕功能的缺失，空氣中的殘余水分以及乘客以蒸汽形式釋放出來的水分就會(huì)使車窗蒙上水汽。
[0009]當(dāng)環(huán)境溫度超過20°C時(shí)，傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備會(huì)在達(dá)到熱舒適程度后將被送入乘客室的空氣冷卻至3°C至10°C左右，并在此過程中進(jìn)行除濕處理，再用少量加熱功率加熱至期望的進(jìn)風(fēng)溫度。達(dá)到熱舒適程度的乘客室溫度標(biāo)稱值例如為20°C至25°C左右。
[0010]乙二醇-空氣熱泵將內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑(多數(shù)情況下是水與乙二醇的混合物)用作熱源。從所述冷卻劑中提取熱量。因此，內(nèi)燃機(jī)長(zhǎng)時(shí)間地在較低溫度下運(yùn)行，這會(huì)對(duì)廢氣排放和燃料消耗產(chǎn)生不良影響。由于混合動(dòng)力車輛的內(nèi)燃機(jī)是間歇運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間行駛時(shí)達(dá)不到足夠高的冷卻劑溫度。出于這個(gè)原因，環(huán)境溫度較低時(shí)內(nèi)燃機(jī)會(huì)中斷起動(dòng)/停止模式。內(nèi)燃機(jī)不斷路。
[0011]DE 10 2010 024 775 A1描述一種用于為車輛調(diào)節(jié)空氣的裝置，其既能以供暖模式運(yùn)行，又能以制冷模式運(yùn)行。這種裝置具有制冷劑回路，所述制冷劑回路包括熱環(huán)境模塊、熱乘客室模塊、包含膨脹閥的膨脹模塊以及用于壓縮制冷劑的壓縮機(jī)，熱環(huán)境模塊包含冷凝器并用于與環(huán)境空氣傳熱，熱乘客室模塊包含用于處理乘客室進(jìn)風(fēng)的蒸發(fā)器和回?zé)崾綋Q熱器。此外，所述裝置還設(shè)有流體換熱器，所述流體換熱器可接通地與獨(dú)立于制冷劑回路的流體回路連接?？梢越柚y來連接上述組件，使得制冷劑在供暖模式下可以通過可接通的流體換熱器或通過環(huán)境模塊的冷凝器或通過這二者吸收熱量，這部分熱量與所送入的壓縮能的加總可由乘客室模塊傳遞給乘客室進(jìn)風(fēng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是對(duì)制冷劑回路能以各種模式運(yùn)行的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)并提供一種操作制冷劑回路的方法，所述方法在緊急情況下通過重新轉(zhuǎn)移(Umverlagerung)制冷劑回路中的制冷劑來保護(hù)車輛乘客。
[0013]力求以最少的投入實(shí)現(xiàn)較高的運(yùn)行安全性，以較小的結(jié)構(gòu)空間讓乘客獲得最大的舒適度，并且確?？照{(diào)設(shè)備在各種運(yùn)行模式下都能達(dá)到最高運(yùn)行效率。
[0014]本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案為一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣且包括制冷劑回路的空調(diào)設(shè)備。
[0015]所述制冷劑回路具有壓縮機(jī)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器以及第一次級(jí)通流路徑內(nèi)部用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器。所述制冷劑回路還包括沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在所述壓縮機(jī)后面的閥裝置，所述閥裝置包括支路、布置在所述支路和所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器之間的閥以及布置在所述支路和所述用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器之間的閥。
[0016]依照本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念，所述布置在支路和用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器之間的閥具有N0閥特性，所述布置在支路和用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器之間的閥具有NC閥特性。
[0017]所述制冷劑回路優(yōu)選被構(gòu)造成能以制冷設(shè)備/熱泵組合模式運(yùn)行并且可在再加熱模式下運(yùn)行。
[0018]根據(jù)替代技術(shù)方案，所述布置在支路和用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器之間的閥具有NC閥特性，所述布置在支路和用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器之間的閥具有N0閥特性。
[0019]除布置兩個(gè)單獨(dú)的2/2換向閥外，所述沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在壓縮機(jī)后面的閥裝置也可以替代性地在一個(gè)組合中構(gòu)造為3/2換向閥。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，所述制冷劑回路具有設(shè)有閥的其它次級(jí)通流路徑，其中，所述通流路徑從所述閥裝置的朝所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器方向布置的閥與所述換熱器本身之間的連接出發(fā)延伸至所述壓縮機(jī)的入口。閥裝置的閥和次級(jí)通流路徑的閥優(yōu)選在一個(gè)組合中構(gòu)造為4/2換向閥。
[0021]本發(fā)明用以達(dá)成前述目的的另一解決方案為一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣且包括制冷劑回路的空調(diào)設(shè)備，所述制冷劑回路被構(gòu)造成能以制冷設(shè)備/熱泵組合模式運(yùn)行且可在再加熱模式下運(yùn)行，并且具有壓縮機(jī)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器以及布置在所述壓縮機(jī)和所述換熱器之間的閥。所述制冷劑回路還包括第二次級(jí)通流路徑，所述第二次級(jí)通流路徑從支路延伸至出口點(diǎn)并且設(shè)有用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的冷卻劑向所述制冷劑回路的制冷劑輸熱的換熱器以及前置膨脹閥。此外，所述制冷劑回路還具有用于將熱量從制冷劑回路的高壓側(cè)傳遞至低壓側(cè)的內(nèi)部換熱器。
[0022]依照本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念，所述第二次級(jí)通流路徑的支路和出口點(diǎn)以及設(shè)有附加閥的第三次級(jí)通流路徑被布置成使得所述內(nèi)部換熱器在制冷設(shè)備模式下工作，在熱泵模式下不工作或工作。
[0023]根據(jù)第一替代技術(shù)方案，所述制冷劑回路被構(gòu)造成使得內(nèi)部換熱器在熱泵模式下不工作，即內(nèi)部換熱器中不傳遞熱量。
[0024]第二次級(jí)通流路徑的高壓側(cè)支路和低壓側(cè)出口點(diǎn)沿?zé)岜媚Ｊ较碌闹评鋭┝鲃?dòng)方向分別布置在內(nèi)部換熱器的后面或前面。此外，設(shè)有閥的第三次級(jí)通流路徑從閥裝置的朝用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器方向布置的閥與換熱器本身之間的連接出發(fā)延伸至壓縮機(jī)的入口。第三次級(jí)通流路徑在低壓側(cè)通入布置在內(nèi)部換熱器和壓縮機(jī)之間的制冷劑管道。
[0025]根據(jù)第二替代技術(shù)方案，所述制冷劑回路被構(gòu)造成使得內(nèi)部換熱器在熱泵模式下工作，即內(nèi)部換熱器中傳遞熱量。
[0026]其中，第二次級(jí)通流路徑的支路沿?zé)岜媚Ｊ较碌闹评鋭┝鲃?dòng)方向布置在高壓時(shí)的內(nèi)部換熱器后面，出口點(diǎn)布置在低壓時(shí)的內(nèi)部換熱器前面。此外，設(shè)有閥的第三次級(jí)通流路徑從閥裝置的朝用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器方向布置的閥與換熱器本身之間的連接出發(fā)延伸至內(nèi)部換熱器的入口。因此，第三次級(jí)通流路徑在低壓側(cè)通入通往內(nèi)部換熱器的制冷劑管道。
[0027]本發(fā)明用以達(dá)成前述目的的另一解決方案為一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備，其具有制冷劑回路，所述制冷劑回路包括用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器。
[0028]依照本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念，所述換熱器為單排式，深度為10mm至20mm，可以傳遞最高7kW的熱量。其中，換熱器深度是指換熱器沿空氣流動(dòng)方向的伸展度。因此，深度也就是垂直于換熱器基面的伸展度，其中，基面是指垂直于空氣流動(dòng)方向的面，也就是空氣進(jìn)出換熱器時(shí)所流經(jīng)的面。
[0029]所述換熱器的深度優(yōu)選為12mm至20mm，面向車輛優(yōu)化的范圍為10mm至12mm。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，所述空調(diào)設(shè)備具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路，所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路包括用于從冷卻劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器，所述換熱器沿乘客室的待調(diào)節(jié)空氣的流動(dòng)方向與所述用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器串聯(lián)(即前后依次)布置。其中，通冷卻劑的換熱器優(yōu)選設(shè)置在通制冷劑的換熱器前面。
[0031 ] 所述換熱器優(yōu)選具有伸展度相同的基面。不同換熱器的基面定向相同。
[0032]根據(jù)替代技術(shù)方案，所述換熱器的基面之間存在差異。
[0033]所述用于從冷卻劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器優(yōu)選具有30mm至55mm的深度。其中，優(yōu)選深度為30mm至45mm。
[0034]本發(fā)明用以達(dá)成前述目的的另一解決方案為一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣且包括制冷劑回路和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的空調(diào)設(shè)備。所述制冷劑回路包括:
[0035]-壓縮機(jī)以及用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器，所述換熱器包括布置在一側(cè)的閥以及在另一側(cè)布置于所述壓縮機(jī)和所述換熱器之間的閥，[0036]-用于在制冷劑和乘客室的待調(diào)節(jié)空氣之間傳熱的換熱器，所述換熱器包括沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在前面的閥，
[0037]-接收器，
[0038]-設(shè)有閥以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器的第一次級(jí)通流路徑，
[0039]-設(shè)有用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的冷卻劑向制冷劑回路的制冷劑輸熱的換熱器以及閥的第二次級(jí)通流路徑，
[0040]-設(shè)有閥的第三次級(jí)通流路徑，其中，所述通流路徑從朝用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器方向布置的閥與換熱器本身之間的連接出發(fā)延伸至壓縮機(jī)的入口，及
[0041]-用于將熱量從制冷劑回路的高壓側(cè)傳遞至低壓側(cè)的內(nèi)部換熱器。
[0042]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路具有用于從冷卻劑向待送入乘客室的空氣傳熱的換熱器以及閥。
[0043]依照本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念，所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器布置在汽車的前區(qū)。圍繞所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器設(shè)置的閥、第一和第三次級(jí)通流路徑的閥以及接收器設(shè)置在汽車的車輪罩區(qū)域。沿制冷劑流動(dòng)方向布置在所述用于在制冷劑和乘客室的待調(diào)節(jié)空氣之間傳熱的換熱器前面的閥、第二次級(jí)通流路徑的閥以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的閥布置在汽車的水箱區(qū)域。制冷劑回路的用于在制冷劑和乘客室的待調(diào)節(jié)空氣之間傳熱的換熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的用于在制冷劑和乘客室的待調(diào)節(jié)空氣之間傳熱的換熱器安置在空調(diào)機(jī)中。
[0044]根據(jù)第一替代技術(shù)方案，所述第二次級(jí)通流路徑的換熱器及其閥布置在汽車的水箱區(qū)域。
[0045]根據(jù)第二替代技術(shù)方案，所述內(nèi)部換熱器和所述第二次級(jí)通流路徑的換熱器及其閥布置在汽車的車輪罩區(qū)域。
[0046]制冷劑回路的第二次級(jí)通流路徑中用于從冷卻劑向制冷劑輸熱的換熱器以及用于從冷卻劑向待送入乘客室的空氣傳熱的換熱器在流體技術(shù)上優(yōu)選并聯(lián)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中并且優(yōu)選布置成可以分別借助閥或三通閥來與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路分離。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的有益技術(shù)方案，內(nèi)部容積與制冷劑回路高壓側(cè)的制冷劑密度的乘積和內(nèi)部容積與制冷劑回路低壓側(cè)的制冷劑密度的乘積大小相同。
[0048]本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的操作方法，其中，所述制冷劑回路具有壓縮機(jī)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器，所述方法包括下列步驟:
[0049]-借助車輛環(huán)境感測(cè)機(jī)構(gòu)和/或車輛通信系統(tǒng)檢測(cè)緊急情況，并且
[0050]-關(guān)斷壓縮機(jī)。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，所述制冷劑回路被構(gòu)造成能以制冷設(shè)備/熱泵組合模式運(yùn)行且可在再加熱模式下運(yùn)行，并且具有沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在壓縮機(jī)后面的閥裝置。所述閥裝置包括支路、布置在所述支路和所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器之間的閥以及布置在所述支路和所述用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器之間的閥。優(yōu)選如此這般操作制冷劑回路，使得所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器被加載非高壓制冷劑。[0052]所述方法優(yōu)選包括以下附加步驟:
[0053]-在布置在所述支路和所述用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器之間的閥打開的情況下，將布置在所述支路和所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器之間的閥打開。
[0054]其中，通過利用閥裝置(即打開的閥)和支路將制冷劑從用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器重新轉(zhuǎn)移到用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器內(nèi)，來瓦解布置于乘客室進(jìn)風(fēng)流中的換熱器內(nèi)的高壓。
[0055]所述用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器具有兩個(gè)用于制冷劑管道的連接側(cè)，其中，第一連接側(cè)設(shè)有所述閥裝置的閥，第二連接側(cè)設(shè)有其它閥。優(yōu)選將換熱器第二連接側(cè)的閥打開，以便可以用制冷劑回路的附加容積來重新轉(zhuǎn)移制冷劑。
[0056]與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述空調(diào)設(shè)備的制冷劑回路的其它優(yōu)點(diǎn)可總結(jié)如下:
[0057]-能夠在環(huán)境溫度較低并且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的冷卻水溫度較低的情況下迅速提供熱風(fēng)，
[0058]-以再加熱模式運(yùn)行時(shí)，再加熱器的加熱功率低于蒸發(fā)器中的制冷功率，
[0059]-在提供功率、效率和舒適度方面，運(yùn)行簡(jiǎn)單、安全且能達(dá)到能效最佳化，尤其是在熱泵模式下和系統(tǒng)啟動(dòng)期間，
[0060]-操作次數(shù)減至最少，從而最大程度地延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備壽命，并且
[0061]-噪音達(dá)到最低水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步說明。其中:
[0063]圖1為制冷劑回路處于制冷設(shè)備模式和空氣除濕加熱模式的空調(diào)設(shè)備，
[0064]圖2為制冷劑回路處于以環(huán)境空氣為熱源的熱泵模式以及以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的冷卻劑為熱源的熱泵模式的空調(diào)設(shè)備，
[0065]圖3為制冷劑回路處于為空氣除濕和再加熱并進(jìn)一步向環(huán)境空氣放熱的模式的空調(diào)設(shè)備，
[0066]圖4為制冷劑回路處于為空氣除濕和再加熱并進(jìn)一步從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路吸熱的模式的空調(diào)設(shè)備，
[0067]圖5為制冷劑回路處于除霜模式的空調(diào)設(shè)備，
[0068]圖6為制冷劑回路作為車載裝置的空調(diào)設(shè)備，所述制冷劑回路包括在圖2所示的熱泵模式以及圖4所示的空氣除濕與再加熱模式下不工作的內(nèi)部換熱器，
[0069]圖7為制冷劑回路作為車載裝置的空調(diào)設(shè)備，所述制冷劑回路包括在圖2所示的熱泵模式以及圖4所示的空氣除濕與再加熱模式下工作的內(nèi)部換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0070]圖1至圖5示出處于不同運(yùn)行模式下的車用空調(diào)設(shè)備1，其包括制冷劑回路2和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3。
[0071]除了沿制冷設(shè)備模式下的制冷劑流動(dòng)方向(在圖1中用虛線箭頭表示)依次布置的蒸發(fā)器4、壓縮機(jī)5、用作冷凝器/氣體冷卻器的換熱器6、接收器7和閥16外，初級(jí)制冷劑回路2還包括內(nèi)部換熱器8。內(nèi)部換熱器8是指回路內(nèi)部的換熱器，用于在高壓制冷劑與低壓制冷劑之間傳熱。其中，例如一方面是進(jìn)一步冷卻冷凝后的液態(tài)制冷劑，另一方面是將壓縮機(jī)5前面的吸氣過度加熱。
[0072]止回閥19防止制冷劑從閥16方向流入換熱器11。止回閥19在相反流動(dòng)方向上通流。
[0073]如果在亞臨界運(yùn)行下(例如使用R134a制冷劑)或在使用二氧化碳的特定環(huán)境條件下液化制冷劑，就將換熱器6稱作冷凝器。一部分傳熱過程在恒溫下進(jìn)行。在超臨界運(yùn)行下，確切而言是當(dāng)換熱器6超臨界放熱時(shí)，制冷劑溫度持續(xù)下降。在此情況下?lián)Q熱器6也稱氣體冷卻器。超臨界運(yùn)行可以在特定的環(huán)境條件下或在空調(diào)設(shè)備1例如以二氧化碳為制冷劑運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)。
[0074]為了對(duì)乘客室進(jìn)風(fēng)同時(shí)進(jìn)行冷卻和除濕以及加熱(又稱再加熱，在圖1中用標(biāo)有實(shí)線箭頭的制冷劑流動(dòng)方向表示)，空調(diào)設(shè)備1的制冷劑回路2具有包含附加組件的次級(jí)通流路徑。
[0075]壓縮機(jī)5的輸出端設(shè)有支路24。在支路24和換熱器6之間設(shè)有關(guān)閉的截止閥14。第一次級(jí)通流路徑從支路24延伸至膨脹閥16輸出端的支路26，并且從壓縮機(jī)5出發(fā)沿制冷劑流動(dòng)方向具有打開的截止閥13和換熱器11，所述換熱器又稱回?zé)崾綋Q熱器11并起到第二冷凝器/氣體冷卻器的作用。
[0076]第一次級(jí)通流路徑在關(guān)閉的膨脹閥16和閥9之間通入初級(jí)制冷劑回路。在回?zé)崾綋Q熱器11中經(jīng)冷卻或冷凝后，制冷劑在流經(jīng)閥9時(shí)膨脹，流經(jīng)止回閥20和內(nèi)部換熱器8后回到壓縮機(jī)5。止回閥20的作用是在以熱泵模式運(yùn)行時(shí)，防止制冷劑被貯藏于蒸發(fā)器4。內(nèi)部換熱器8僅低壓側(cè)通流且不工作。
[0077]流經(jīng)蒸發(fā)器4的空氣被除濕和/或冷卻，而后被回?zé)崾綋Q熱器11再度加熱。其中，加熱功率由在蒸發(fā)器4和壓縮機(jī)5中被輸送給制冷劑的功率組成。
[0078]在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3內(nèi)部，冷卻劑(優(yōu)選是水與乙二醇的混合物)在發(fā)動(dòng)機(jī)21和換熱器12之間循環(huán)。在又被稱作采暖換熱器的換熱器12中，發(fā)動(dòng)機(jī)21所釋放的熱量被傳遞到待送入乘客室的空氣中。換熱器12構(gòu)造為乙二醇-空氣換熱器。
[0079]用截止閥22、23打開或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的并聯(lián)通流路徑，其中，每條通流路徑均設(shè)有截止閥22、23，因而可加以單獨(dú)操作。在圖1所示的運(yùn)行模式下，截止閥23打開。截止閥22關(guān)閉，所述截止閥所具有的通流路徑包含用于將發(fā)動(dòng)機(jī)21所釋放的熱量傳遞給制冷劑回路2中的蒸發(fā)制冷劑的換熱器10。換熱器10不通流。
[0080]被未圖示風(fēng)機(jī)吸入的空氣在進(jìn)入乘客室之前，沿流動(dòng)方向先流經(jīng)蒸發(fā)器4，再依次流經(jīng)采暖換熱器12和回?zé)崾綋Q熱器11。因此，換熱器4、12、11是按上述與待送入乘客室的空氣相關(guān)的順序依次布置并且按需要和運(yùn)行模式被接通或關(guān)斷。作為替代方案，回?zé)崾綋Q熱器11也可以沿空氣流動(dòng)方向布置在采暖換熱器12后面。
[0081]環(huán)境溫度較低時(shí)需要為乘客室供暖，這可以借助圖2中以供暖或熱泵模式運(yùn)行的空調(diào)設(shè)備1來實(shí)現(xiàn)。圖2所示的制冷劑回路2處于以環(huán)境空氣為熱源以及以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的冷卻劑為熱源的熱泵模式。
[0082]除圖1所示的第一次級(jí)通流路徑外，第二次級(jí)通流路徑從布置在換熱器6或前置閥17和接收器7之間的支路25延伸至位于壓縮機(jī)5入口的出口點(diǎn)27。因此，第二次級(jí)通流路徑在內(nèi)部換熱器8和壓縮機(jī)5之間通入初級(jí)制冷劑回路，并且具有構(gòu)造為膨脹閥的膨脹機(jī)構(gòu)18和換熱器10。換熱器10 —側(cè)可通制冷劑，另一側(cè)可通發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的冷卻齊U。換熱器10在制冷劑側(cè)用作蒸發(fā)器，即按相應(yīng)的運(yùn)行模式將熱量從冷卻劑傳遞至制冷齊U。換熱器10又被稱作制冷機(jī)(Chiller)。
[0083]包含截止閥15的第三次級(jí)通流路徑將截止閥14和換熱器6之間的區(qū)段與壓縮機(jī)5的入口連接起來。
[0084]在空調(diào)設(shè)備1的熱泵模式下如此這般操作閥9、13、14，使得制冷劑質(zhì)量流量在壓縮機(jī)5之后穿過第一次級(jí)通流路徑，從而流經(jīng)構(gòu)造為第二冷凝器/氣體冷卻器的回?zé)崾綋Q熱器11和閥16。制冷劑流動(dòng)方向用箭頭表示，其中，虛線箭頭表示的是以空氣為熱源的熱泵模式下的制冷劑流動(dòng)方向，實(shí)線箭頭表示的是以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的冷卻劑為熱源的熱泵模式下的制冷劑流動(dòng)方向。
[0085]截止閥13打開，而截止閥14關(guān)閉。在回?zé)崾綋Q熱器11中，熱量從制冷劑釋放到待送入乘客室的空氣中。
[0086]閥9關(guān)閉，以便從流體技術(shù)上將蒸發(fā)器4與制冷劑回路2分離。由于內(nèi)部換熱器8僅一側(cè)通流，此時(shí)不發(fā)生熱量傳遞。內(nèi)部換熱器8不工作。
[0087]初級(jí)制冷劑回路從支路26延伸至出口點(diǎn)27的區(qū)段雖然不通制冷劑，但處于暢通狀態(tài)，這會(huì)使制冷劑和油被貯藏起來。為了防止出現(xiàn)這種貯藏現(xiàn)象，沿制冷劑流動(dòng)方向在蒸發(fā)器4后面設(shè)有止回閥20。作為替代方案，止回閥20也可以布置在內(nèi)部換熱器8后面。
[0088]根據(jù)汽車內(nèi)組件的布置情況，即使不使用附加組件，尤其是不使用附加閥，內(nèi)部換熱器8也能工作通流。
[0089]在以空氣為熱源的熱泵模式下，制冷劑在流經(jīng)膨脹閥17時(shí)膨脹至與環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的兩相區(qū)壓力水平。接下來在用作蒸發(fā)器的換熱器6中，熱量從環(huán)境傳遞至制冷劑?？照{(diào)設(shè)備1從環(huán)境空氣中吸熱。
[0090]制冷劑質(zhì)量流量離開換熱器6后經(jīng)第三次級(jí)通流路徑和打開的截止閥15到達(dá)壓縮機(jī)5的入口。至此形成完整的制冷劑回路2。
[0091]在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中，冷卻劑在發(fā)動(dòng)機(jī)21和采暖換熱器12之間循環(huán)。截止閥22關(guān)閉，而截止閥23打開。在此情況下，冷卻劑僅流經(jīng)采暖換熱器12，因此發(fā)動(dòng)機(jī)21上排放的熱量?jī)H被傳遞到待送入乘客室的空氣中。
[0092]在此過程中，換熱器10既不通制冷劑，也不通冷卻劑。閥18關(guān)閉。但在相應(yīng)的運(yùn)行條件下仍會(huì)有制冷劑和油被貯藏起來，通過短時(shí)打開閥22并借此為換熱器10加載發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的熱冷卻劑，可以將這部分制冷劑和油排出。
[0093]在以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的冷卻劑為熱源的熱泵模式下，制冷劑在流經(jīng)膨脹閥18時(shí)膨脹至與冷卻劑溫度相對(duì)應(yīng)的兩相區(qū)壓力水平。接下來在蒸發(fā)器10中，熱量從在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中循環(huán)的冷卻劑傳遞至制冷劑。空調(diào)設(shè)備1從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中吸熱。制冷劑質(zhì)量流量離開蒸發(fā)器10后被吸入壓縮機(jī)5。至此形成完整的制冷劑回路2。
[0094]在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中，冷卻劑在發(fā)動(dòng)機(jī)21和蒸發(fā)器10之間循環(huán)。截止閥22打開。在同時(shí)關(guān)閉截止閥23的情況下，冷卻劑僅流經(jīng)蒸發(fā)器10，因此發(fā)動(dòng)機(jī)21上排放的熱量?jī)H被傳遞給制冷劑回路2中的蒸發(fā)制冷劑。在此過程中，采暖換熱器12不通冷卻劑。作為替代方案，除截止閥22外也可以使截止閥23處于打開狀態(tài)。如此一來，冷卻劑將并行流經(jīng)蒸發(fā)器10和采暖換熱器12，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)21上排放的熱量既被傳遞給制冷劑，又被傳遞到待送入乘客室的空氣中。換熱器10、11、12的尺寸和功率與空調(diào)設(shè)備1的運(yùn)行方式相匹配。
[0095]可以根據(jù)制冷設(shè)備模式和熱泵模式所需要的制冷劑裝填量來相應(yīng)操作膨脹閥16、17、18。當(dāng)熱泵模式下制冷劑不足時(shí)，制冷劑可能在流經(jīng)膨脹閥16時(shí)就已經(jīng)發(fā)生預(yù)膨脹。在此情況下，制冷劑密度變小，接收器7中的制冷劑裝填量減小。
[0096]根據(jù)不同熱源的熱泵模式，閥17、18交替地關(guān)閉或打開，從而使得換熱器6、10的其中之一通制冷劑，另一換熱器6、10則不加載。作為替代方案，也可以讓兩個(gè)換熱器6、10都通制冷劑，從而使得環(huán)境空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的冷卻劑都可被用作熱源。
[0097]在空調(diào)設(shè)備1工作期間，例如在熱泵模式之間切換時(shí)，或在空調(diào)設(shè)備1停機(jī)時(shí)，制冷劑都有可能在制冷劑回路2的組件中發(fā)生重新轉(zhuǎn)移，例如重新轉(zhuǎn)移到不主動(dòng)通制冷劑的組件中。但是，制冷劑的重新轉(zhuǎn)移會(huì)導(dǎo)致后續(xù)設(shè)定的運(yùn)行模式出現(xiàn)制冷劑不足。
[0098]為了避免空調(diào)設(shè)備1啟動(dòng)時(shí)制冷劑不足，截止閥13、14具有相應(yīng)的閥特性，即N0特性或NC特性。具有N0特性的閥在不接通即不通電狀態(tài)下“打開”，其中，N0代表“常開”之意。具有NC特性的閥在不接通即不通電狀態(tài)下“關(guān)閉”。其中，NC代表“常閉”之意。
[0099]通過為閥13設(shè)置N0特性，為閥14設(shè)置NC特性，可以防止在切斷空調(diào)設(shè)備1的熱泵模式運(yùn)行后，制冷劑立即積聚于冷的換熱器6，而后在以冷卻劑為熱源的熱泵模式下重新啟動(dòng)空調(diào)設(shè)備1時(shí)，沒有足夠的制冷劑可供使用。
[0100]此外，為閥9設(shè)置N0特性也是有益的，因?yàn)槿绱艘粊?，貯藏在初級(jí)制冷劑回路2從支路26延伸至出口點(diǎn)27的區(qū)段中的制冷劑在任何一個(gè)運(yùn)行模式下都會(huì)被壓縮機(jī)吸出。
[0101]閥13、14在圖示實(shí)施方式中構(gòu)造為2/2換向閥。因此，閥13、14分別具有兩個(gè)接頭和兩個(gè)操作位置。作為替代方案，閥13、14也可以在一個(gè)組合中構(gòu)造為3/2換向閥，或加上閥15構(gòu)造為4/2換向閥且閥13、14、15具有相同的閥特性。
[0102]此外，制冷劑回路2高壓側(cè)和低壓側(cè)的導(dǎo)液或被加載氣相制冷劑的管段和組件的內(nèi)部容積與運(yùn)行模式和制冷劑狀態(tài)相適配，從而確保所有運(yùn)行模式均能實(shí)現(xiàn)最佳裝填量。
[0103]在緊急情況下，即例如發(fā)生事故或駕駛輔助感測(cè)機(jī)構(gòu)或車輛環(huán)境感測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合車輛通信系統(tǒng)預(yù)測(cè)有事故發(fā)生時(shí)，不受所用制冷劑回路2和所用運(yùn)行模式影響地關(guān)斷壓縮機(jī)
5。在熱泵模式下以及同時(shí)在制冷劑于壓縮機(jī)5之后分流的情況下，檢測(cè)到事故時(shí)還進(jìn)一步在閥13打開的情況下打開閥14，以便使回?zé)崾綋Q熱器11中的高壓大幅降低，從而避免高溫的高壓制冷劑和制冷劑本身傷害乘客。通過打開閥14，能瞬間瓦解從壓縮機(jī)5的輸出端經(jīng)閥13和回?zé)崾綋Q熱器11延伸至膨脹閥16的第一次級(jí)通流路徑中的高壓，因?yàn)橹评鋭┝魅搿袄洹钡膿Q熱器6，所述換熱器視具體的熱泵模式而相應(yīng)用作蒸發(fā)器或沒有任何功能地被環(huán)境空氣圍繞。乘客室內(nèi)的乘客受到回?zé)崾綋Q熱器11(布置于乘客室進(jìn)風(fēng)流中)中的高溫高壓制冷劑傷害的風(fēng)險(xiǎn)大幅降低。關(guān)斷壓縮機(jī)5并打開閥14后，避免事故后再次啟動(dòng)空調(diào)設(shè)備1也比較簡(jiǎn)單。
[0104]發(fā)生特殊的緊急情況時(shí)，還可以將用于連接壓縮機(jī)5的入口的第三次級(jí)通流路徑中的閥15關(guān)閉，以便將來自第一次級(jí)通流路徑的制冷劑僅轉(zhuǎn)移到換熱器6中，避免制冷劑重新轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器4中。在圖2所示的制冷劑回路2中，止回閥20也能防止制冷劑重新轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器4中。此外還可以打開膨脹閥17，以便為從第一次級(jí)通流路徑中出來的制冷劑提供更大的容積。
[0105]圖3所示的空調(diào)設(shè)備1的制冷劑回路2處于為空氣除濕和再加熱并進(jìn)一步向環(huán)境空氣放熱的模式。
[0106]在壓縮機(jī)5中被壓縮至高壓的制冷劑質(zhì)量流量由打開或部分打開的截止閥13、14導(dǎo)入冷凝器/氣體冷卻器6和回?zé)崾綋Q熱器11。在兩個(gè)換熱器6、11中均是從制冷劑向空氣放熱，在換熱器6中是向環(huán)境空氣放熱，在回?zé)崾綋Q熱器11中是向待送入乘客室的空氣放熱。
[0107]流經(jīng)蒸發(fā)器4之前，制冷劑的兩個(gè)分質(zhì)量流量匯聚并膨脹。
[0108]內(nèi)部換熱器8工作且兩側(cè)加載制冷劑。
[0109]借助分質(zhì)量流量的分量或說借助壓縮機(jī)5之后的分質(zhì)量流量劃分情況來設(shè)定，將在蒸發(fā)器4和壓縮機(jī)5中被輸送給制冷劑的功率中的哪個(gè)分量作為熱量來為在蒸發(fā)器4中被除濕和/或冷卻的乘客室進(jìn)風(fēng)再加熱。余下的功率以熱量形式釋放到環(huán)境中。
[0110]圖4所示的空調(diào)設(shè)備1的制冷劑回路2處于為空氣除濕和再加熱并進(jìn)一步從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3吸熱的模式。
[0111]在壓縮機(jī)5中被壓縮至高壓的制冷劑質(zhì)量流量在打開的截止閥13和關(guān)閉的截止閥14導(dǎo)引下僅流經(jīng)回?zé)崾綋Q熱器11。在此情況下，制冷劑將所輸送的全部功率以熱量形式釋放到待送入乘客室的空氣中。
[0112]制冷劑質(zhì)量流量在回?zé)崾綋Q熱器11的輸出端被劃分成兩個(gè)流經(jīng)蒸發(fā)器4、10的分質(zhì)量流量。在蒸發(fā)器4中，制冷劑從待送入乘客室的空氣中吸熱和/或?yàn)檫@部分空氣除濕。在蒸發(fā)器10中，將來自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的熱量輸送給制冷劑。
[0113]制冷劑的分質(zhì)量流量在進(jìn)入壓縮機(jī)5之前再度匯聚。因此，釋放到待送入乘客室的空氣中的熱量由在壓縮機(jī)5和蒸發(fā)器4、10上所輸送的功率組成。
[0114]內(nèi)部換熱器8工作且兩側(cè)加載制冷劑，其中，流經(jīng)構(gòu)造為制冷劑-冷卻劑換熱器的蒸發(fā)器10的分質(zhì)量流量在膨脹前被進(jìn)一步冷卻或過度冷卻，流經(jīng)蒸發(fā)器4的分質(zhì)量流量在蒸發(fā)后被過度加熱。在此過程中，內(nèi)部換熱器8以順流模式運(yùn)行。
[0115]在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中，冷卻劑在截止閥22打開的情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)21和蒸發(fā)器10之間循環(huán)。如果除截止閥22外截止閥23也打開，冷卻劑就替代性地并行流經(jīng)蒸發(fā)器10和采暖換熱器12，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)21上排放的熱量既被傳遞至制冷劑，又被直接傳遞到待送入乘客室的空氣中。
[0116]在空調(diào)設(shè)備1如圖1至圖4所示的關(guān)于不同運(yùn)行模式的線路圖中，待送入乘客室的空氣質(zhì)量流量既可以在流經(jīng)冷卻劑回路3的采暖換熱器12的傳熱面時(shí)被加熱，又可以在流經(jīng)制冷劑回路2的回?zé)崾綋Q熱器11的傳熱面時(shí)被加熱。
[0117]在使用基面類似于PTC加熱器(即靠電力工作的電阻加熱裝置)、安裝深度為12mm的高效回?zé)崾綋Q熱器作為回?zé)崾綋Q熱器11的情況下，可以傳遞最高7kW的熱量，因此也可以選擇不使用采暖換熱器12，即空調(diào)設(shè)備1中可以不設(shè)置采暖換熱器12?；?zé)崾綋Q熱器11可以具有最大25mm的安裝深度。
[0118]回?zé)崾綋Q熱器11的較小安裝深度(12mm)會(huì)導(dǎo)致溫度分層。為了避免這種溫度分層現(xiàn)象，優(yōu)選使采暖換熱器12和回?zé)崾綋Q熱器11并行運(yùn)行，其中，采暖換熱器12的傳熱面積和尺寸小于單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的傳熱面積和尺寸。采暖換熱器12的通流面積和深度相對(duì)較小，即深度例如小于35_。換熱器11、12在其功率和尺寸方面達(dá)到最佳適配程度。采暖換熱器12與回?zé)崾綋Q熱器11相結(jié)合及其最大分別為30mm和25mm的安裝深度相結(jié)合后，換熱器11、12的總安裝深度最大為55mm,但優(yōu)選最大為45mm,面向車輛優(yōu)化后最大為30mm。
[0119]采暖換熱器12用作回?zé)崾綋Q熱器11的空氣質(zhì)量流量預(yù)熱器。換熱器11、12同時(shí)運(yùn)行，其中，依次為換熱器11、12加載空氣質(zhì)量流量。在此過程中，制冷劑回路2中的高壓上升得到支持，空氣溫度分布的均勻化得到改善。
[0120]回?zé)崾綋Q熱器11的尺寸與功率相匹配，其中，確保制冷劑在回?zé)崾綋Q熱器11的輸出端得到程度盡可能低的過度冷卻。所述實(shí)施方案在制冷劑的重新轉(zhuǎn)移以及與空調(diào)設(shè)備1的安全性有關(guān)的內(nèi)部容積調(diào)整方面功效顯著，且能在內(nèi)部容積遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)回?zé)崾綋Q熱器的情況下，確保熱泵模式運(yùn)行時(shí)的總裝填量小于將換熱器6作為冷凝器的制冷設(shè)備模式運(yùn)行時(shí)的總裝填量。
[0121]圖5為處于除霜模式的空調(diào)設(shè)備1及其制冷劑回路2和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3。所述模式是為此前用作蒸發(fā)器的換熱器6除霜或除冰。從壓縮機(jī)5中出來的高壓高溫制冷劑在截止閥14打開、截止閥13關(guān)閉的情況下流經(jīng)換熱器6。在制冷劑放熱的情況下，為此時(shí)用作冷凝器/氣體冷卻器的換熱器6的傳熱面除冰。
[0122]制冷劑在膨脹閥18中膨脹后，制冷劑在蒸發(fā)器10內(nèi)從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中吸熱并被吸入壓縮機(jī)5。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3中，冷卻劑在截止閥22打開的情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)21和蒸發(fā)器10之間循環(huán)。
[0123]閥9、16、17、18也可以根據(jù)具體的運(yùn)行模式而構(gòu)造為固定節(jié)流器。
[0124]作為替代方案，在上述實(shí)施方式中布置于制冷劑回路2的高壓區(qū)的接收器7也可以作為低壓側(cè)收集器沿制冷劑流動(dòng)方向布置在蒸發(fā)器4后面。
[0125]作為替代方案，換熱器6也可以構(gòu)造為加水式冷凝器。
[0126]圖6和圖7為圖1至圖5所示的空調(diào)設(shè)備1的制冷劑回路2在車輛中的最佳布置方案。布置組件時(shí)區(qū)分前區(qū)29、車輪罩30、水箱31和空調(diào)機(jī)32。在圖6所示的布置方案中，閥13、14、15、17、接收器7和支路24安置在汽車的車輪罩30中，換熱器6安置在汽車前區(qū)29。換熱器10、閥9、16、18、28、止回閥19、支路25、26和出口點(diǎn)27布置在水箱中，因而緊靠包含換熱器4、11、12的空調(diào)機(jī)32布置。制冷劑回路2的其余組件設(shè)置在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)。
[0127]在圖7中，除上述如圖6所示的布置方案外，還進(jìn)一步將內(nèi)部換熱器8、帶有前置閥18的換熱器10以及支路25布置在車輪罩中。水箱中則設(shè)有閥9、16、28和止回閥19，空調(diào)機(jī)32中設(shè)有換熱器4、11、12。
[0128]通過如圖6和圖7所示的管線排布優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部換熱器8工作或不工作的各種運(yùn)行方式。
[0129]制冷劑回路2如圖6和圖7所示的設(shè)計(jì)與圖1至圖5所示的設(shè)計(jì)之間的區(qū)別主要在于換熱器8和10的設(shè)置方式。在圖2所示的技術(shù)方案(以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的冷卻劑為熱源的熱泵模式)或圖4所示的技術(shù)方案(為空氣除濕和再加熱并進(jìn)一步從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3吸熱的模式)中，制冷劑以高壓水平從閥16進(jìn)一步流經(jīng)內(nèi)部換熱器8，而后經(jīng)膨脹閥18流入換熱器10。換熱器10的輸出端直接與壓縮機(jī)5的入口連接。
[0130]而在圖6所示的制冷劑回路2中，換熱器10的設(shè)置方式使得制冷劑在所述運(yùn)行模式下在閥16之后直接經(jīng)膨脹閥18流入換熱器10，而不流經(jīng)內(nèi)部換熱器8。但換熱器10的輸出端布置在內(nèi)部換熱器8的入口前面，從而使得制冷劑在低壓側(cè)流經(jīng)內(nèi)部換熱器8。
[0131]在圖2所示的熱泵模式和圖4所示的空氣除濕與再加熱模式下，無論內(nèi)部換熱器8采用圖2和圖4所示的實(shí)施方案還是采用圖6所示的實(shí)施方案，其均保持不工作。
[0132]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路3的截止閥22、23合并構(gòu)造為三通閥28。
[0133]圖7為制冷劑回路2經(jīng)修改的空調(diào)設(shè)備1，所述制冷劑回路作為汽車中的裝置包括在圖2所示的熱泵模式以及圖4所示的空氣除濕與再加熱模式下工作的內(nèi)部換熱器8。與制冷劑回路2如圖1至圖5或如圖6所示的設(shè)計(jì)之間的主要區(qū)別還是在于換熱器8和10的設(shè)置方式。
[0134]通過比較圖1至圖5、圖6和圖7所示的制冷劑回路2，可以看出空調(diào)設(shè)備1的內(nèi)部換熱器8在熱泵模式和不使用附加操作元件的空氣除濕與再加熱模式下何時(shí)工作、何時(shí)不工作，其中，內(nèi)部換熱器8在制冷設(shè)備模式下始終處于工作狀態(tài)。內(nèi)部換熱器8的激活在此僅取決于回路組件的相對(duì)布置關(guān)系。
[0135]在圖1至圖5所示的技術(shù)方案中，換熱器10的輸出端經(jīng)出口點(diǎn)27直接連接至壓縮機(jī)5的入口。第三次級(jí)通流路徑同樣將換熱器6的入口與壓縮機(jī)4的入口連接起來，其中，根據(jù)制冷設(shè)備模式下的制冷劑流動(dòng)方向來確定換熱器6的入口。從換熱器10或換熱器6中出來的制冷劑不流經(jīng)內(nèi)部換熱器8。
[0136]但在圖7所示的技術(shù)方案中，換熱器10的輸出端經(jīng)出口點(diǎn)27與內(nèi)部換熱器8的入口連接。第三次級(jí)通流路徑同樣將換熱器6的入口與內(nèi)部換熱器8的入口連接起來。在此情況下，從換熱器10或換熱器6中出來的制冷劑都會(huì)流經(jīng)內(nèi)部換熱器8。
[0137]由此，內(nèi)部換熱器8無論在如圖2所示的熱泵模式還是在如圖4所示的空氣除濕與再加熱模式下均工作且分別以順流模式運(yùn)行，而在制冷設(shè)備模式下，內(nèi)部換熱器8被加載逆流制冷劑。作為替代方案，內(nèi)部換熱器8也可以在熱泵模式和空氣除濕與再加熱模式下以逆流模式運(yùn)行。
[0138]上述布線方案和運(yùn)行模式適用于任何一種在低壓側(cè)從液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟闹评潺RIJ。在高壓側(cè)，介質(zhì)通過氣體冷卻、冷凝和過度冷卻等方式將所吸收的熱量釋放至冷源。如R744、R717 等天然材料，如 R290、R600、R600a 等可燃材料以及如 R134a、R152a、HF0_1234yf等化學(xué)材料，或各種不同的制冷劑混合物，都是適用的制冷劑。
[0139]附圖標(biāo)記列表
[0140]1 空調(diào)設(shè)備
[0141]2 制冷劑回路
[0142]3 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路
[0143]4 蒸發(fā)器
[0144]5 壓縮機(jī)
[0145]6 換熱器
[0146]7 接收器
[0147]8 內(nèi)部換熱器
[0148]9 閥
[0149]10換熱器，蒸發(fā)器[0150]11換熱器，回?zé)崾綋Q熱器
[0151]12換熱器，采暖換熱器
[0152]13閥，截止閥
[0153]14閥，截止閥
[0154]15閥，截止 閥
[0155]16閥，膨脹機(jī)構(gòu)，膨脹閥
[0156]17閥，膨脹閥
[0157]18閥，膨脹機(jī)構(gòu)，膨脹閥
[0158]19止回閥
[0159]20止回閥
[0160]21發(fā)動(dòng)機(jī)
[0161]22閥，截止閥
[0162]23閥，截止閥
[0163]24支路
[0164]25支路
[0165]26支路
[0166]27出口點(diǎn)
[0167]28閥，三通閥
[0168]29前區(qū)
[0169]30車輪罩
[0170]31水箱
[0171]32空調(diào)機(jī)
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)，具有制冷劑回路(2)，所述制冷劑回路包括壓縮機(jī)(5)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器(6)以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(11)，其中，所述制冷劑回路(2)具有沿制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置在所述壓縮機(jī)(5)后面的閥裝置，所述閥裝置包括支路(24)、布置在所述支路(24)和所述換熱器(6)之間的閥(14)以及布置在所述支路(24)和所述換熱器(11)之間的閥(13)，其特征在于，所述閥(13)具有NO閥特性，所述閥(14)具有NC閥特性。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，這些閥(13，14)-分別構(gòu)造為2/2換向閥或-在一個(gè)組合中構(gòu)造為3/2換向閥。
3.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，所述制冷劑回路⑵具有次級(jí)通流路徑，所述次級(jí)流動(dòng)路徑具有閥(15)，所述次級(jí)通流路徑從所述閥(14)與所述換熱器(6)之間的連接出發(fā)延伸至所述壓縮機(jī)(5)的入口，其中，這些閥(13，14，15)在一個(gè)組合中構(gòu)造為4/2換向閥。
4.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)，具有制冷劑回路(2)，所述制冷劑回路包括:-壓縮機(jī)(5)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器(6)以及布置在所述壓縮機(jī)(5)和所述換熱器(6)之間的閥(14)，-次級(jí)通流路徑，所述次級(jí)通流路徑從一支路(25)延伸至出口點(diǎn)(27)并且包括用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路⑶的冷卻劑向所述制冷劑回路⑵的制冷劑輸熱且設(shè)有前置膨脹閥(18)的換熱器(10)，及-用于將熱量從所述制冷劑回路(2)的高壓側(cè)傳遞至低壓側(cè)的內(nèi)部換熱器(8)，其特征在于，所述支路(25)、所述出口點(diǎn)(27)以及從所述閥(14)與所述換熱器(6)之間的連接出發(fā)且設(shè)有閥(15)的次級(jí)通流路徑被布置成使得所述內(nèi)部換熱器(8)在制冷設(shè)備模式下工作，在熱泵模式下不工作或工作。
5.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，高壓側(cè)的支路(25)和低壓側(cè)的出口點(diǎn)(27)沿?zé)岜媚Ｊ较碌闹评鋭┝鲃?dòng)方向分別布置在-所述內(nèi)部換熱器(8)后面或-所述內(nèi)部換熱器(8)前面，所述次級(jí)通流路徑延伸至所述壓縮機(jī)(5)的入口且被布置成使得所述內(nèi)部換熱器(8)在熱泵模式下不工作。
6.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，所述支路(25)沿?zé)岜媚Ｊ较碌闹评鋭┝鲃?dòng)方向布置在所述內(nèi)部換熱器(8)后面，所述出口點(diǎn)(27)布置在所述內(nèi)部換熱器(8)前面，所述次級(jí)通流路徑延伸至所述內(nèi)部換熱器(8)的入口且被布置成使得所述內(nèi)部換熱器(8)在熱泵模式下工作。
7.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)，具有制冷劑回路(2)，所述制冷劑回路包括用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(11)，其特征在于，所述換熱器(11)為單排式，深度處于10mm至20mm的范圍內(nèi)，被構(gòu)造用于傳遞最高7kW的功率。
8.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)設(shè)備(1)，具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路(3)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路包括用于從冷卻劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(12)，其中，所述換熱器(12)和所述換熱器(11)沿乘客室的待調(diào)節(jié)空氣的流動(dòng)方向前后依次布置，其特征在于，所述換熱器(12)具有30mm至55mm范圍內(nèi)的深度。
9.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)，具有制冷劑回路(2)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路(3)，所述制冷劑回路包括-壓縮機(jī)(5)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱且設(shè)有閥(17)的換熱器(6)，-布置在所述壓縮機(jī)(5)和所述換熱器(6)之間的閥(14)，-用于在制冷劑和乘客室的待調(diào)節(jié)空氣之間傳熱且設(shè)有閥(9)的換熱器(4)，-接收器(7)，-第一次級(jí)通流路徑，所述第一次級(jí)通流路徑設(shè)有閥(13)以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(11)，-第二次級(jí)通流路徑，所述第二次級(jí)通流路徑設(shè)有用于從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路(3)的冷卻劑向所述制冷劑回路⑵的制冷劑輸熱的換熱器(10)以及閥(18)，-第三次級(jí)通流路徑，所述第三次級(jí)通流路徑設(shè)有閥(15)并且將所述閥(14)和所述換熱器(6)之間的區(qū)段與所述壓縮機(jī)(5)的入口連接起來，以及-用于將熱量從所述制冷劑回路(2)的高壓側(cè)傳遞至低壓側(cè)的內(nèi)部換熱器(8)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路(3)包括用于從冷卻劑向待送入乘客室的空氣傳熱的換熱器 (12)以及閥(28)，其特征在于，-所述換熱器(6)布置在所述汽車的前區(qū)(29)，-所述閥(13，14，15，17)和所述接收器(7)布置在所述汽車的車輪罩(30)的區(qū)域中，-所述閥(9，18，28)布置在所述汽車的水箱(31)的區(qū)域中，并且-所述換熱器(4，11，12)布置在空調(diào)機(jī)(32)中。
10.如權(quán)利要求9所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，設(shè)有所述閥(18)的所述換熱器(10)布置在所述汽車的水箱(31)的區(qū)域中。
11.如權(quán)利要求9所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，所述內(nèi)部換熱器(8)和設(shè)有所述閥(18)的所述換熱器(10)布置在所述汽車的車輪罩(30)的區(qū)域中。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，內(nèi)部容積與所述制冷劑回路(2)高壓側(cè)的制冷劑密度的乘積和內(nèi)部容積與所述制冷劑回路低壓側(cè)的制冷劑密度的乘積大小相同。
13.一種用于調(diào)節(jié)汽車乘客室的空氣的空調(diào)設(shè)備(1)的制冷劑回路(2)的運(yùn)行方法，其中，所述制冷劑回路⑵具有壓縮機(jī)(5)、用于在制冷劑和環(huán)境之間傳熱的換熱器(6)以及用于從制冷劑向乘客室的待調(diào)節(jié)空氣輸熱的換熱器(11)，所述方法包括下列步驟:-借助車輛環(huán)境感測(cè)機(jī)構(gòu)和/或車輛通信系統(tǒng)檢測(cè)緊急情況，并且-關(guān)斷所述壓縮機(jī)(5)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，被構(gòu)造用于組合的制冷設(shè)備_/熱泵模式以及再加熱模式的制冷劑回路(2)具有沿制冷劑流動(dòng)方向構(gòu)造在所述壓縮機(jī)(5)后面的閥裝置，所述閥裝置包括支路(24)、布置在所述支路(24)和所述換熱器(6)之間的閥(14)以及布置在所述支路(24)和所述換熱器(11)之間的閥(13)，其中，所述制冷劑回路⑵如此運(yùn)行，使得所述換熱器(6)被加載非高壓制冷劑，所述方法包括以下附加步驟:-在所述閥(13)打開的情況下打開所述閥(14)，其中，通過利用所述閥(13，14)和所述支路(24)將制冷劑從所述換熱器(11)轉(zhuǎn)移到所述換熱器出)內(nèi)，來降低布置于乘客室進(jìn)風(fēng)流中的換熱器(11)內(nèi)的高壓。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述換熱器(6)具有兩個(gè)用于制冷劑管道的連接偵牝第一連接側(cè)設(shè)有所述閥(14)，第二連接側(cè)設(shè)有閥(17)，其特征在于，打開所述閥(17)，從而使得所述制冷劑回路(2)的附加容積可供使用，以便轉(zhuǎn)移制冷劑。
【文檔編號(hào)】B60H1/00GK103660850SQ201310425198
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月17日
【發(fā)明者】P·赫爾, H·哈默爾, D·施洛德, J·伯德維希 申請(qǐng)人:威斯通全球技術(shù)公司, 奧迪股份公司