CN103026148A - 包括直接定位在两个膨胀构件之间的热交换器的空调回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调回路（14），冷却剂在其内部流动。空调回路（14）包括主热交换器（15）、副热交换器（16）、第一膨胀构件（26）和第二膨胀构件（29）。副热交换器（16）在空调回路（14）上直接定位在两个膨胀构件（26、29）之间。

Description

包括直接定位在两个膨胀构件之间的热交换器的空调回路

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的通风、供暖和/或空调设备的领域。其提出一种空调回路，所述空调回路包括主热交换器，副热交换器和分配单元。其还提出一种使用包括该类型空调回路的空调系统的方法。

背景技术

机动车辆通常装配有空调系统，所述空调系统用于改变容纳在车辆乘客舱中的空气的热和空气动力学参数。该改变通过将至少一个空气流传送到乘客舱中而获得。

空调系统包括主通风、供暖和/或空调设备，其在将主空气流传送到乘客舱内部之前引导该主空气流的运动。主设备由前壳体构成，所述前壳体由塑料材料制成并容置在车辆的仪表板之下。主设备意图改变车辆的热和空气动力学参数。

空调系统进一步包括副通风、供暖和/或空调设备，其在将副空气流传送到乘客舱内部或外部之前引导该副空气流的运动。副设备或者用作副设备或者用作抽取单元。副设备位于车辆的乘客在车辆中乘坐的后部区域中。

根据车辆的前进的正常方向，后部区域位于前部区域的后面。

为了改变主空气流的温度，空调系统包括空调回路，冷却剂在所述空调回路中流动。空调回路包括容置在主设备中的主热交换器和位于副设备中的副热交换器。主热交换器在主空气流和冷却剂之间传递热，而副热交换器在副空气流和冷却剂之间传递热。空调回路进一步包括将冷却剂变为高压的压缩机和将冷却剂从高压变为低压的两个膨胀构件。

由使用该空调系统引起的问题在于，该系统不允许主热交换器和/或副交换器以加热模式操作，使得主空气流的温度和/或副空气流的温度在分别流过主热交换器和副热交换器的通过期间升高。此外，该空调系统不允许以除湿模式操作，在该模式下，前空气流被初始地冷却并随后被加热。该空调系统不能用作热泵来加热主空气流和/或副空气流。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调回路，该空调回路至少包括可以以各个模式操作的主热交换器和副热交换器，所述模式包括空调模式、加热模式、至少一个除霜模式和除湿模式；在所述空调模式中，主空气流被冷却，而副空气流可以随后被加热并被朝向外部吹送或被冷却并被朝向乘客舱吹送；在所述加热模式中，主空气流被加热，而副空气流被加热并被朝向乘客舱吹送或被冷却并被朝向外部吹送；所述除霜模式用于使包括在空调回路中的冷却剂/环境空气热交换器除霜；在所述除湿模式中，主空气流初始地被冷却并随后被加热。本发明的另一目的是提出一种分配单元，所述分配单元优选地形成该类型空调回路的一部分。

根据本发明的空调回路是冷却剂在其中流动的空调回路。该空调回路包括主热交换器、副热交换器和至少两个膨胀构件，所述至少两个膨胀构件包括第一膨胀构件和第二膨胀构件。副热交换器在空调回路中直接定位在两个膨胀构件之间。该空调回路架构的优势是副热交换器可以用作蒸发器或冷凝器。两个膨胀构件的存在使得冷却剂温度在主热交换器和副热交换器中被调节。两个膨胀构件的存在还使得可以提供冷却剂的双膨胀，由此改善空调回路的性能，而不需要已知为“IHX”的内部热交换器。这是由于在该类型的空调回路中不需要这样的内部热交换器（在该热交换器中，高压冷却剂和低压冷却剂同时流动以在高压冷却剂和低压冷却剂之间提供热交换）。这进一步减少该类型的空调回路的生产成本。

空调回路优选地包括主管线，所述主管线沿冷却剂在主管线中的流动方向相继地包括压缩机、冷凝器、三通阀、第一膨胀构件、副热交换器、第二膨胀构件、直通阀、主热交换器和蓄积器。

空调回路有利地包括第三膨胀构件，所述第三膨胀构件在主管线中定位在蓄积器和主热交换器之间。

空调回路优选地包括副管线，所述副管线布置在主管线的中间点和三通阀之间，所述中间点安置在第二膨胀构件和直通阀之间。

优选地，副管线沿冷却剂在副管线中的运动方向包括冷却剂/环境空气热交换器和电磁阀。

空调回路有利地包括第一分支，所述第一分支布置在主管线的中途点和三通阀之间。

中途点位于，例如，主热交换器和蓄积器之间。

中途点还可以位于，例如，主热交换器和第三膨胀构件之间。

第一分支有利地设置有第一分支阀。

空调回路优选地包括第二分支，所述第二分支布置在副管线的连接点和主管线的链接点之间，所述连接点位于冷却剂/环境空气热交换器和电磁阀之间，而所述链接点位于三通阀的第一出口和第一膨胀构件之间。

第二分支有利地设置有第二分支阀。

优选地，至少三通阀、电磁阀、直通阀、第一分支阀和第二分支阀一起被集合在分配单元内。

分配单元有利地包括第一膨胀构件和第二膨胀构件。

分配单元有利地包括第三膨胀构件。

根据本发明的空调系统是包括该类型空调回路的空调系统，该空调系统进一步包括容置主热交换器的主通风、供暖和/或空调设备，空调系统最后包括容置副热交换器的副通风、供暖和/或空调设备。

主通风、供暖和/或空调设备有利地容置内部冷凝器，所述内部冷凝器沿主空气流在前部通风、供暖和/或空调设备中的流动方向安置在主热交换器下游。

空调系统优选地包括风扇和散热器，该散热器形成车辆发动机的冷却管路的一部分，所述散热器定位在风扇和冷却剂/环境空气热交换器之间。

附图说明

参考所附页面上的附图，将从一些实施例的以下描述而更加清楚地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的空调系统的示意图。

图2-7是前一图中所示的空调系统的不同操作模式的示意图。

图8-10是形成图1中所示的空调系统一部分的分配单元的相应变化实施例的示意图。

具体实施方式

在图1-7中，机动车辆装配有空调系统1，所述空调系统1用于改变容纳在车辆乘客舱中的空气的热和空气动力学参数。空调系统1是多区系统，或更具体地，是双区系统，其可以同时且独立地热处理容纳在车辆的乘客舱的至少两个不同区中的空气。这两个区，例如，是主区和副区，所述主区诸如车辆司机所坐的前部区，所述副区诸如后部区。

为了该目的，空调系统1包括主通风、供暖和/或空调设备2和副通风、供暖和/或空调设备3。主设备2主要由主壳体4构成，所述主壳体4由塑料材料制成。主设备2容置主风机5，所述主风机5用于致使主空气流6从至少一个空气入口孔7朝向包括在主壳体4中的至少一个空气传送孔8流过。空气传送孔8位于车辆的主区中。副设备3主要由副壳体9构成，所述副壳体9由塑料材料制成。副设备3与主设备2分隔开；换句话说，两个设备不同于彼此。后部设备3容置后部风机10，所述后部风机10用于致使副空气流11从至少一个空气进入孔12朝向包括在后部壳体9中的至少一个空气出口孔13流过。空气出口孔13位于车辆的副区中，并使得空气被吹送入乘客舱或朝向外部吹送。

空调系统1还包括空调回路14，冷却剂，诸如，可以是R134a或类似的亚临界流体，在所述空调回路14中流动。空调回路14包括容置在主设备2中的主热交换器15和布置在副设备3中的副热交换器16。因此，单个空调回路14被主和副设备使用。主热交换器15意图在主空气流7被传送至乘客舱中之前改变该主空气流7的温度，而副热交换器16意图在后部空气流11被传送至乘客舱或朝向外部被传送之前改变该后部空气流11的温度。根据本发明，主热交换器15和副热交换器16串联地定位在空调回路14中。这具有限制空调回路中的管线和/或分支的数量的优势。特别地，常常使用分别包括主热交换器和副热交换器的空调回路的部件，或换句话说，冷却剂在它们中通过，而无论空调回路的意图操作模式。通过约束管线和/或分支的数量，减少了该空调回路的成本。

空调回路14包括用于冷却剂的流动的主管线17，在图1中以双线示出。主管线17包括压缩机18，尤其是电压缩机，用于将冷却剂变为高压。压缩机18优选地与蓄积器19相关，所述蓄积器19可以阻止液态下的残留冷却剂进入压缩机18。蓄积器19根据冷却剂在主管线17中的流动方向20布置在压缩机18的上游。主管线包括冷凝器21，所述冷凝器21根据冷却剂在主管线17中的流动方向20布置在压缩机18的直接下游。在冷凝器21内部，冷却剂能够以相对恒定的压力对其环境放热。冷凝器21被容置在主设备4内部，从而其可以加热通过其的主空气流7。冷凝器21根据主空气流7的流动方向布置在主热交换器15的下游。主管线17则包括三通阀22，所述三通阀22包括入口23和两个出口24、25。三通阀22的入口23接收从冷凝器21到达的冷却剂。三通阀22可以随后通过形成主管线17的一部分的第一出口24朝向第一膨胀构件26发送冷却剂，或通过形成空调回路14的副管线28的一部分的第二出口25朝向冷却剂/环境空气热交换器27发送冷却剂。第一膨胀构件26根据冷却剂在主管线17中的流动方向20布置在三通阀22的第一出口24的直接下游。副热交换器16在主管线17中定位在第一膨胀构件26和第二膨胀构件29之间。换句话说，副热交换器16根据冷却剂在主管线17中的流动方向20定位在第一膨胀构件26的直接下游和第二膨胀构件29的直接上游。因此，第一膨胀构件26、副热交换器16、第二膨胀构件29和主热交换器15串联定位。另外，副热交换器16总是被冷却剂沿相同流动方向穿过，而不论空调回路的使用模式。第一膨胀构件26和第二膨胀构件29优选地是电控膨胀阀，在所述膨胀阀中，冷却剂经受从高压至低压的膨胀。而且，优选地，两个膨胀阀26、29中的至少一个能够阻止冷却剂在主管线17中的流动。主管线还包括直通阀30，所述直通阀30可以允许或阻止冷却剂在主管线17中的流动。直通阀30根据冷却剂在主管线17中的流动方向20布置在第二膨胀阀29的直接下游。直通阀30根据冷却剂在主管线17中的流动方向20布置在主热交换器15的直接上游。最后，附加的第三膨胀构件31在主管线17中布置在主热交换器15和蓄积器19之间。第三膨胀构件31还使得冷却剂膨胀。

图1中以虚线示出的副管线28在三通阀22的第二出口25和主管线17的中间点32之间延伸，所述中间点32位于第二膨胀构件29和直通阀30之间。副管线28包括冷却剂/环境空气热交换器27，所述冷却剂/环境空气热交换器27根据冷却剂在副管线28中的运动方向33布置在三通阀22的第二出口25的直接下游。副管线包括电磁阀34等，所述电磁阀34可以允许或阻止冷却剂在副管线28中的流动。电磁阀34优选地根据冷却剂在副管线28中的运动方向33定位在冷却剂/环境温度热交换器27的下游。冷却剂/环境温度热交换器27使得热在冷却剂和环境空气流42之间被传递，所述环境空气流42诸如穿过所述热交换器27的外部空气流。所述热交换器27优选地布置在车辆的前部，在发动机罩下，以有助于该热传递。

空调回路14包括第一分支35，在图1中以实线示出，所述第一分支35在主管线17的中途点36和第二出口25之间延伸。中途点36位于主热交换器15和蓄积器19之间，且更具体地，位于主热交换器15和第三膨胀构件31之间。第一分支35包括第一分支阀37，所述第一分支阀37可以允许或阻止冷却剂在第一分支35中的流动。

空调回路14包括第二分支38，在图1中以实线示出，所述第二分支38在主管线17的链接点39和副管线28的连接点40之间延伸，所述链接点39在主管线17上位于三通阀22的第一出口24和第一膨胀构件26之间，所述连接点40在副管线28上位于冷却剂/环境空气热交换器27和电磁阀34之间。第二分支38设置有第二分支阀41，所述第二分支阀41可以允许或阻止冷却剂在第二分支38中的流动。

最后，空调系统1包括散热器46，所述散热器46形成车辆发动机的冷却系统47的一部分。散热器48与风扇48关联，所述风扇48可以使得环境空气流42流动通过散热器46并随后通过冷却剂/环境空气热交换器27。这些布置使得热可以从热传递液体朝向冷却剂/环境空气热交换器传递。

在图2至7中，冷却剂在其中流动的冷却剂导管以实线示出，而冷却剂不在其中流动的导管以虚线示出。

在图2中，空调回路14示出为处于空调模式，其中，主空气流7在被传送至乘客舱的内部之前被冷却，而副空气流11或被冷却并被吹送至乘客舱，或被加热并被吹送至外部。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第二出口25流动，电磁阀34关闭，以使得冷却剂不从连接点40流动至中间点32，直通阀30打开，以使得冷却剂从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37关闭，以使得冷却剂不在第一分支35中流动，第二分支阀41打开，以使得冷却剂在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器，随后从入口23经过三通阀22至第二出口25，并随后流动通过冷却剂/环境空气热交换器27，所述冷却剂/环境空气热交换器27用作冷凝器，在其中，冷却剂将热排放至环境空气流。冷却剂随后流动至连接点40，以便进入第二分支38并随后返回至主管线17。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，在所述第一膨胀构件26中，冷却剂可以或可以不经受第一膨胀。冷却剂随后流动通过副热交换器16，所述副热交换器16通过与副空气流11进行热交换而用作补充冷凝器（冷却剂的冷却器）或蒸发器。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，在第二膨胀构件29处，冷却剂经受膨胀。冷却剂随后流动通过直通阀30，以返回至主热交换器15，所述主热交换器15冷却穿过其的前空气流7。冷却剂随后返回至不工作的第三膨胀构件31，在第三膨胀构件中没有膨胀发生。最后，冷却剂到达蓄积器19并随后到达压缩机18。这些布置使得副空气流11在其穿过副热交换器16期间被冷却或加热，前空气流7在其穿过主热交换器15期间被冷却。为了阻止主空气流7在其穿过冷凝器21期间的加热，冷凝器21可以装配有挡板以阻止该穿过。在空调模式下该空调系统的使用于是包括：

-允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，并阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，

-关闭电磁阀，

-打开直通阀，

-关闭第一分支阀，

-打开第二分支阀，

-在第一种情况下，允许冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，副热交换器用作蒸发器，被冷却的空气随后被吹送到乘客舱，或，在第二种情况下，打开第一膨胀构件，其中副热交换器用作补充冷凝器，换句话说，用作冷却剂的冷却器，被加热的空气随后被朝向外部吹送，

-允许冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，和

-阻止冷却剂在第三膨胀构件中膨胀。

在图3中，空调回路14示出为在加热模式中，其中主空气流7被加热，而副空气流11被加热或被冷却。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第一出口24流动，电磁阀34打开，以使得冷却剂从中间点32朝向连接点40流动，直通阀30关闭，以使得冷却剂不从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37打开，以使得冷却剂在第一分支35中流动，第二分支阀41关闭，以使得冷却剂不在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器21，并随后从入口23流动经过三通阀22至第一出口24。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，所述第一膨胀构件26根据副交换器16以冷凝器还是蒸发器模式操作而打开或部分地关闭。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，在第二膨胀构件29处，冷却剂经受膨胀。冷却剂随后流动通过电磁阀34，并沿冷却剂的运动方向33进入副管线28，所述运动方向33与空调模式下的运动方向33相反。冷却剂随后在冷却剂/环境空气热交换器27中流动，所述冷却剂/环境空气热交换器27用作蒸发器，在其中，冷却剂捕获来自环境空气流42的热。冷却剂随后进入第一分支35，并流动通过第一分支阀37，以经由第三膨胀构件31到达蓄积器19。所述第三膨胀构件打开，以使得在其中没有膨胀发生。最后，冷却剂到达压缩机18。这些布置使得副空气流11在其穿过副热交换器16期间被加热或冷却，主空气流7在其穿过冷凝器21期间被加热。在加热模式下该空调系统的使用于是包括：

-允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，并阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，

-打开电磁阀，

-关闭直通阀，

-打开第一分支阀，

-关闭第二分支阀，

-在第一种情况下，阻止冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，同时副热交换器用作补充冷凝器，以及被加热的空气随后被吹送到乘客舱，或，在第二种情况下，部分地关闭第一膨胀构件，其中副热交换器以蒸发器模式操作，被冷却的空气随后被朝向外部吹送，

-允许冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，和

-阻止冷却剂在第三膨胀构件中膨胀。

在图4中，空调回路14示出为在除湿模制中，其中副空气流11被加热或冷却，以及主空气流7初始地被冷却并随后在被传送至乘客舱之前被加热。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第一出口24流动，电磁阀34打开，以使得冷却剂从中间点32朝向连接点40流动，直通阀30打开，以使得冷却剂从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37打开，以使得冷却剂在第一分支35中流动，第二分支阀41关闭，以使得冷却剂不在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器21，并随后从入口23流动经过三通阀22至第一出口24。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，所述第一膨胀构件26打开或部分地关闭，以使得冷却剂在其中经受或不经受膨胀。冷却剂随后流动通过副热交换器16，所述副热交换器16通过与副空气流11进行热交换而用作蒸发器或冷凝器。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，在第二膨胀构件29处，冷却剂经受全部或部分膨胀。冷却剂随后流动至中间点32，在该中间点32处，冷却剂被分为进入副管线28的第一部分43和朝向直通阀30流动的第二部分44。冷却剂的第一部分43经由电磁阀34并随后经由冷却剂/环境空气热交换器27流动通过副管线28。冷却剂/环境空气热交换器27用作蒸发器，在其中，冷却剂捕获来自环境空气流42的热。冷却剂的第一部分43随后流动通过第一分支35，穿过第一分支阀37，到达中途点36。冷却剂的第二部分44流动通过直通阀30，并随后经过主热交换器15，在主热交换器15中，第二部分44捕获来自主空气流7的热。主热交换器15用作蒸发器，并在前壳体4中根据主空气流7的流动方向45位于冷凝器21的上游。在中途点36处，冷却剂的第一部分43和冷却剂的第二部分44被结合，以便流动通过第三膨胀构件31。第三膨胀构件31优选地打开，以使得冷却剂在其中不经受任何膨胀，但是它可以是可操作的，以便调节由第二膨胀构件29产生的膨胀。最后，冷却剂到达蓄积器19并随后到达压缩机18。这些布置使得副空气流11在其穿过副热交换器16期间被加热或冷却，而主空气流7在其穿过主热交换器15期间被冷却并随后在其穿过冷凝器21期间被加热。这导致主空气流7的除湿，该主空气流7随后有利地用于除去车辆的前窗和/或风挡玻璃的雾。另一选项会是关闭阀34并将交换器27从该模式下排除，在该情况下，仅交换器16和15可以操作为蒸发器。在除湿模式下该空调系统的使用于是包括：

-允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，并阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，

-打开电磁阀，

-打开直通阀，

-打开第一分支阀，

-关闭第二分支阀，

-阻止或允许冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，

-允许冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，和

-阻止冷却剂在第三膨胀构件中膨胀。

在图5中，空调回路14示出为处于冷却剂/环境空气热交换器27的第一除霜模式，其中风扇48进入操作以使得热从在冷却管路47的散热器46内流动的热传递液体被传递，用于为冷却剂/环境空气热交换器27除霜的目的。这些布置使得空调回路14被使用，以便加热主空气流7和副空气流11，同时最小化冷却剂/环境空气热交换器27作为蒸发器的使用，以便阻止霜在蒸发器的外表面上的大量沉积。该选项以以下方式被提供：开始通过压缩机18小程度地压缩冷却剂，从而压缩机上游和下游的冷却剂之间的压差较低，通常约一巴，而冷却剂在空调回路中的流动显著，通常约60-180kg/hr。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第一出口24流动，电磁阀34打开，以使得冷却剂从中间点32朝向连接点40流动，直通阀30关闭，以使得冷却剂不从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37打开，以使得冷却剂在第一分支35中流动，第二分支阀41打开，以使得冷却剂在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器21，并随后从入口23流动经过三通阀至第一出口24。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，所述第一膨胀构件26打开，以使得冷却剂在其中不经受膨胀。冷却剂随后流动通过副热交换器16，所述副热交换器16用作蒸发器，与副空气流11进行热交换。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，所述第二膨胀构件29打开，以使得冷却剂在其中不经受膨胀。冷却剂随后流动至中间点32，并进入副管线28，流动通过电磁阀34，直到连接点40。在连接点40处，冷却剂被分为两个分部，第一分部49进入第二分支38，而第二分部50朝向冷却剂/环境空气热交换器27流动。第一分部49从连接点40流动至链接点39。第二分部50流动通过冷却剂/环境空气热交换器27，随后进入第一分支35，并流动通过第一分支阀37。第三膨胀构件31打开，以使得第二分部50在其中不经受任何膨胀。第二分部随后返回至蓄积器19，并随后至压缩机18。这些布置使得副空气流11在其穿过后部热交换器16期间被加热，而主空气流7在其穿过冷凝器21期间被加热。这导致车辆的乘客舱中热舒适感的优化，同时冷却剂/环境空气热交换器27通过散热器46除霜，冷却剂在冷却剂/环境空气热交换器27中流动。在除霜模式下该空调系统的使用于是包括：

-允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，并阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，

-打开电磁阀，

-关闭直通阀，

-打开第一分支阀，

-打开第二分支阀，

-阻止冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，

-阻止冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，

-阻止冷却剂在第三膨胀构件中膨胀，

-使用风扇。

在图6中，空调回路14示出为处于当霜已经形成在冷却剂/环境空气热交换器27上时的加热模式中。交换器27从管路中被排除。这些布置使得空调回路14用于预加热主空气流7，而副空气流11被冷却。交换器16用作蒸发器，而冷却剂/环境空气热交换器27不用作蒸发器。该选项通过使用第三膨胀构件31膨胀冷却剂而提供。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第一出口24流动，电磁阀34关闭，以使得冷却剂不在中间点32和连接点40之间流动或不流动通过冷却剂/环境空气热交换器27，直通阀30打开，以使得冷却剂从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37关闭，以使得冷却剂不在第一分支35中流动，第二分支阀41关闭，以使得冷却剂不在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器21，并随后从入口23流动经过三通阀22至第一出口24。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，在第一膨胀构件26处，冷却剂经受第一膨胀。冷却剂随后流动通过副热交换器16，所述副热交换器16用作蒸发器，同时与副空气流11进行热交换。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，所述第二膨胀构件29部分地关闭以产生第二膨胀。冷却剂随后流动至中间点32，并随后流动至直通阀30中。冷却剂随后在主热交换器15中流动，所述主热交换器15用作在近环境温度下操作的冷凝器/蒸发器。该空调系统在加热模式下的使用使得可以在不使用前表面的除霜热交换器的情况下操作，并优选地包括：

-允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，并阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，

-关闭电磁阀，

-打开直通阀，

-关闭第一分支阀，

-关闭第二分支阀，

-允许冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，

-阻止冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，

-允许冷却剂在第三膨胀构件中膨胀，和

-激活风扇。

在图7中，空调回路14示出为处于用于为冷却剂/环境空气热交换器27除霜的第二除霜模式中。在该配置中，三通阀22允许冷却剂从入口23朝向第二出口25流动，电磁阀34关闭，以使得冷却剂不从连接点40流动至中间点32，直通阀30打开，以使得冷却剂从中间点32流动至中途点36，第一分支阀37关闭，以使得冷却剂不流动至第一分支35中，第二分支阀41打开，以使得冷却剂在第二分支38中流动。这些布置使得冷却剂从压缩机18流动至冷凝器21，随后从入口23经过三通阀22至第二出口25，并随后流动通过冷却剂/环境空气热交换器27，所述冷却剂/环境空气热交换器27用作冷凝器，以允许尤其是所述热交换器27的除霜。冷却剂随后流动至连接点40，以便进入第二分支38并随后返回至主管线17。冷却剂随后流动通过第一膨胀构件26，在第一膨胀构件26中，冷却剂经受第一膨胀。冷却剂随后流动通过副热交换器16，所述副热交换器16用作捕获来自副空气流11的热的蒸发器。冷却剂随后流动至第二膨胀构件29，在第二膨胀构件29处，冷却剂经受第二膨胀。冷却剂随后流动通过直通阀30，以到达主热交换器15，所述主热交换器15冷却穿过其的主空气流7。在此再次地，冷却剂和主空气流7之间的热交换较小，因为这些元件的各自的温度彼此接近。在第二除霜模式下该空调系统的使用于是包括：

-阻止冷却剂在三通阀内从入口朝向第一出口流动，并允许冷却剂在三通阀内从入口朝向第二出口流动，

-关闭电磁阀，

-打开直通阀，

-关闭第一分支阀，

-打开第二分支阀，

-允许冷却剂在第一膨胀构件中膨胀，

-允许冷却剂在第二膨胀构件中膨胀，和

-允许冷却剂在第三膨胀构件（如果存在）中膨胀。

为了有助于空调回路14的使用，本发明提出将空调回路14的部件集合在分配单元100、200、300内。在图8中，第一类型的分配单元100包括三通阀22、电磁阀34、直通阀30、第一分支阀37和第二分支阀41。在图9中，第二类型的分配单元200包括三通阀22、电磁阀34、直通阀30、第一分支阀37、第二分支阀41、第一膨胀构件26和第二膨胀构件29。在图10中，第三类型的分配单元300包括三通阀22、电磁阀34、直通阀30、第一分支阀37、第二分支阀41、第一膨胀构件26、第二膨胀构件29和第三膨胀构件31。分配单元100、200、300意图控制冷却剂在各交换器15、16、27之间的流动，所述交换器15、16、27与冷凝器21、压缩机18和蓄积器19一起被包括在空调回路14中。第二类型的分配单元200和第三类型的分配单元300还具有如下特别优势：至少包括第一膨胀构件26和第二膨胀构件29，以便最终最小化冷却剂在空调回路14内流动期间冷却剂经受的压降。

分配单元100、200、300包括第一冷却剂入口/出口101、201、301，其被设计为与冷却剂/环境空气热交换器27的冷却剂进口/出口流体连通。第一入口/出口101、201、301定位在连接点40和冷却剂/环境空气热交换器27的进口/出口之间。

分配单元100、200、300包括第二冷却剂入口/出口102、202、302，其被设计为与冷却剂/环境空气热交换器27的其他冷却剂进口/出口流体连通。第二入口/出口102、202、302定位在三通阀22的第二出口25和冷却剂/环境空气热交换器27的其他进口/出口之间。

分配单元100、200、300还包括第一冷却剂入口103、203、303，其被设计为与主热交换器15的冷却剂出口流体连通。第一入口103、203、303定位在中途点36和主热交换器15的出口之间。

分配单元100、200、300还包括第一冷却剂出口104、204、304，其被设计为与前部热交换器15的冷却剂入口流体连通。第一出口104、204、304定位在直通阀30和主热交换器15的入口之间。

分配单元100、200、300还包括第二冷却剂入口105、205、305，其被设计为与冷凝器21的冷却剂出口流体连通。第二入口105、205、305定位在三通阀22的第一出口23和冷凝器21的出口之间。

分配单元100、200、300还包括第二冷却剂出口106、206、306。第一类型的分配单元100的第二出口106和第二类型的分配单元200的第二出口206设计为与第三膨胀构件31流体连通。第一类型的分配单元100的第二出口106和第二类型的分配单元200的第二出口206定位在第三膨胀构件31和中途点36之间。第三类型的分配单元300的第二出口306设计为与蓄积器19的冷却剂进口流体连通。第三类型的分配单元300的第二出口306定位在蓄积器19的冷却剂进口和中途点36之间。

分配单元100、200、300还包括第三冷却剂出口107、207、307。第一类型的分配单元100的第三出口107设计为与第一膨胀构件26流体连通。第一类型的分配单元100的第三出口107定位在链接点39和第一膨胀构件26之间。第二类型的分配单元200的第三出口207和第三类型的分配单元300的第三出口307设计为与后部热交换器16的冷却剂进口流体连通。第二类型的分配单元200的第三出口207和第三类型的分配单元300的第三出口307定位在第一膨胀构件26和副热交换器16的冷却剂进口之间。

分配单元100、200、300还包括第三冷却剂入口107、207、307。第一类型的分配单元100的第三入口107设计为与第二膨胀构件29流体连通。第一类型的分配单元100的第三入口107定位在链接点39和第二膨胀构件29之间。第二类型的分配单元200的第三入口207和第三类型的分配单元300的第三入口307设计为与后部热交换器16的冷却剂进口流体连通。第二类型的分配单元200的第三入口207和第三类型的分配单元300的第三入口307定位在第二膨胀构件29和副热交换器16的冷却剂进口之间。

Claims (17)

1.一种空调回路（14），冷却剂在其中流动，所述空调回路（14）包括主热交换器（15）、副热交换器（16）和至少两个膨胀构件（26、29），所述至少两个膨胀构件包括第一膨胀构件（26）和第二膨胀构件（29），其特征在于，副热交换器（16）在空调回路（14）中直接定位在两个膨胀构件（26、29）之间。

2.如前一权利要求所述的空调回路（14），其特征在于，空调回路（14）包括主管线（17），所述主管线（17）沿冷却剂在主管线（17）中的流动方向（20）相继地包括压缩机（18）、冷凝器（21）、三通阀（22）、第一膨胀构件（26）、副热交换器（16）、第二膨胀构件（29）、直通阀（30）、主热交换器（15）和蓄积器（19）。

3.如权利要求2所述的空调回路（14），其特征在于，空调回路（14）包括第三膨胀构件（31），所述第三膨胀构件（31）在主管线（17）中定位在蓄积器（19）和主热交换器（15）之间。

4.如权利要求2和3中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，空调回路（14）包括副管线（28），所述副管线（28）布置在主管线的中间点（32）和三通阀（22）之间，所述中间点（32）定位在第二膨胀构件（29）和直通阀（30）之间。

5.如权利要求4所述的空调回路（14），其特征在于，副管线（28）沿冷却剂在副管线（28）中的运动方向（33）包括冷却剂/环境空气热交换器（27）和电磁阀（34）。

6.如权利要求2至5中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，空调回路（14）包括第一分支（35），所述第一分支（35）布置在主管线（17）的中途点（36）和三通阀（22）之间。

7.如权利要求6所述的空调回路（14），其特征在于，中途点（36）位于主热交换器（15）和蓄积器（19）之间。

8.如权利要求3和6所述的空调回路（14），其特征在于，中途点（36）位于主热交换器（15）和第三膨胀构件（31）之间。

9.如权利要求6至8中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，第一分支（35）设置有第一分支阀（37）。

10.如权利要求4至9中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，空调回路（14）包括第二分支（38），所述第二分支（38）布置在副管线（28）的连接点（40）和主管线（17）的链接点（39）之间，所述连接点（40）位于冷却剂/环境空气热交换器（27）和电磁阀（34）之间，而所述链接点（39）位于三通阀（22）的第一出口（24）和第一膨胀构件（26）之间。

11.如权利要求10所述的空调回路（14），其特征在于，第二分支（38）设置有第二分支阀（41）。

12.如权利要求2、5、9和11所述的空调回路（14），其特征在于，至少三通阀（22）、电磁阀（34）、直通阀（30）、第一分支阀（37）和第二分支阀（41）被集合在分配单元（100、200、300）内。

13.如权利要求12所述的空调回路（14），其特征在于，分配单元（200、300）包括第一膨胀构件（26）和第二膨胀构件（29）。

14.如权利要求3和13所述的空调回路（14），其特征在于，分配单元（300）包括第三膨胀构件（31）。

15.一种空调系统（1），包括如前述权利要求中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，所述空调系统（1）包括容置前部热交换器（15）的前部通风、供暖和/或空调设备（2），所述空调系统（1）包括容置后部热交换器（16）的后部通风、供暖和/或空调设备（3）。

16.如权利要求15所述的空调系统（1），包括如权利要求2至14中所述的空调回路（14），其特征在于，前部通风、供暖和/或空调设备（2）容置冷凝器（21），所述冷凝器（21）根据主空气流（7）在前部通风、供暖和/或空调设备（2）中的流动方向（45）安置在主热交换器（15）的下游。

17.如权利要求15和16中的任一项所述的空调系统（1），包括如权利要求5至14中的任一项所述的空调回路（14），其特征在于，空调系统（1）包括风扇（48）和散热器（47），所述散热器形成车辆发动机的冷却管路（47）的一部分，所述散热器（47）定位在风扇（48）和冷却剂/环境空气热交换器（27）之间。

Images