CN103381745A - 用于商用车的循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于商用车的循环系统,其包括:第一循环(10),其引导第一流体(F1)且其优选地是制冷循环;和第二循环(20),其引导第二流体(F2)且其优选地是加热循环。循环系统包括换热器(WT1),根据循环系统-模式,第一流体(F1)可输送给它,以实现与第二循环(20)的换热连接;和优选地不可输送给它,以阻止与第二循环(20)的换热连接。备选地或者补充地,第一循环(10)包括膨胀机构(EO),根据循环系统-模式,第一流体(F1)可输送给它,以将第一流体(F1)受膨胀机构加载地输送给另一换热器(WT2);和优选地不可输送给它,以将第一流体(F1)绕过膨胀机构(EO)输送给另一换热器(WT2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于商务车、例如载重汽车或者公共汽车的循环系统。
背景技术
图1显示根据现有技术的用于商用车的循环系统100’。循环系统100’包括:第一循环10’,其引导第一流体F1’且其实施为所谓的制冷剂(Kaeltemittel)-循环;和第二循环20’,其引导第二流体F2’且其实施为所谓的冷却剂(Kuehlmittel)-循环。
第一循环10’包括冷凝器/气体冷却器和蒸发器,膨胀阀前置于其。冷凝器/气体冷却器和蒸发器布置在商用车的车顶设备(Aufdachanlage)中。第一循环10’此外包括另外的蒸发器,膨胀阀同样前置于其。另外的蒸发器布置在商用车的前箱(Frontbox)中。第一循环10’此外包括压缩机V’和多个阀,例如设有附图标记M(成四角形)的电磁阀。
第二循环20’包括:一加热-换热器(加热-WT),其布置在商用车的车顶设备中;和一加热-换热器(加热-WT),其布置在商用车的前箱中。第二循环20’此外包括至少一个对流器和/或加热装置、加热器(Zuheizer)、辐射器、泵和多个阀,例如设有附图标记M(成圆形)的调节阀、2/3通路-阀等。第二循环20’与商用车的发动机处于有效连接中。
接下来说明一些在现有技术的循环系统100’处产生的缺点。由此例如在加热-和/或在再加热-模式中不能利用第一循环10’的第一流体F1’的热量和/或冷凝热。借助于加热器(利用燃料和/或电)附加地加热例如公共汽车的乘客舱和/或发动机预热由于COP(性能系数)<1而要求较高的能耗,其恰好在混合动力车辆和/或电动车辆中或者通常带有优化的发动机的机动车中示出问题。另一缺点是,在加热-模式中,由于相应的接线,在车顶设备和前箱中的蒸发器作为冷凝器/气体冷却器而在车顶设备中的冷凝器/气体冷却器作为蒸发器起作用。在从冷却-和/或再加热-模式切换到加热-模式中时可由冷凝的水产生所谓的雾-效应。此外,也由于相应的接线,车顶设备和前箱在不同模式中不能利用第一循环10’的第一流体F1’的热量。此外,例如车顶设备中的冷凝器/气体冷却器的解冻(Abtauen)可能变得必需,其通常不通过循环系统100’本身实现,而是例如经由优选地电气的附加部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于商用车的备选的和/或改进的循环系统。
该目的尤其利用主权利要求的特征来实现。有利的改进方案可从从属权利要求中得出。
本发明尤其提供一种用于商用车的循环系统,其带有:第一循环,其引导第一流体且其优选地是制冷-或者制冷剂-循环;和第二循环,其引导第二流体且其优选地是加热-或者冷却剂-循环。
根据本发明的循环系统特征尤其在于,提供一换热器,根据循环系统-模式,第一流体可输送给它,以实现与第二循环的换热连接;和适宜地不可输送给它,以阻止与第二循环的换热连接。循环系统即优选地包括:至少一个模式,在其中第一流体被输送给换热器;和/或至少一个模式,在其中第一流体不被输送给换热器、尤其绕过换热器。备选地或者补充地,根据本发明的循环系统特征尤其在于,第一循环包括膨胀机构,根据循环系统-模式,第一流体可输送给它,以将第一流体受膨胀机构加载地输送给另外的换热器;和优选地不可输送给它,以将第一流体绕过膨胀机构输送给另外的换热器。循环系统即优选地包括:至少一个模式,在其中第一流体被输送给膨胀机构;和/或至少一个模式,在其中第一流体不被输送给膨胀机构、尤其绕过膨胀机构。
根据本发明的循环系统例如可具有该优点,即利用较高的COP(例如大约3.5-4.5)根据在换热器的结冰温度之上加热时的外界温度可利用来自第一循环的第一流体的热量和/或冷凝热。另一优选地可实现的优点是,大部分可追溯到常用的循环系统(例如在图1中所示的循环系统)上,使得例如在车顶设备中的少许改变和在前箱中的没有或者同样仅少许改变是必需的,以实现根据本发明的循环系统。
第一流体的热量和/或冷凝热也可以在车顶设备和/或前箱的不同的模式中被利用。另一优选地待获得的优点是,换热器尤其当其在加热-模式中作为冷凝器/气体冷却器起作用时可经由循环系统解冻,适宜地对此不需要例如电气的附加部件。
可能的是,设置有第一调节装置,以将第一流体导引至换热器或者以如此导引第一流体,使得其绕过换热器。
此外可能的是,设置有第二调节装置,以将第一流体导引至膨胀机构或者以如此导引第一流体,使得其绕过膨胀机构。
优选地,第一循环包括至少一个蒸发器、优选地至少两个蒸发器。第一循环尤其可包括两个或者多于两个并联的蒸发器。
可能的是,设置有第三调节装置,以将第一流体导引至该至少一个蒸发器或者以如此导引第一流体,使得其绕过该至少一个蒸发器。
第一、第二和/或第三调节装置优选实施为阀装置、优选地为2/3通路-阀。(多个)调节装置可以经由空调控制部(Klimasteuerung)来控制,由此在本发明的范围中例如也包括调节部(Regelung)。
可能的是,换热器布置在压缩机下游并且/或者膨胀机构布置在换热器下游并且/或者另外的换热器布置在膨胀机构下游。
可能的是,在循环系统-模式、尤其加热-模式中,第一流体被输送给换热器、被输送给膨胀机构且绕过该至少一个蒸发器。
可能的是,在循环系统-模式、尤其再加热-模式中,第一流体被输送给换热器、绕过膨胀机构且被输送给该至少一个蒸发器。
可能的是,在循环系统-模式、尤其解冻-模式中,第一流体绕过换热器、被输送给膨胀机构且绕过该至少一个蒸发器。
可能的是,在循环系统-模式、尤其加热-和解冻-模式中,第一流体被输送给换热器、被输送给膨胀机构且绕过该至少一个蒸发器。
可能的是,在循环系统-模式、尤其冷却-模式中,第一流体绕过换热器、绕过膨胀机构且被输送给该至少一个蒸发器。
第一流体优选地在相应的循环系统-模式中也被输送给另外的换热器。第一流体优选地被输送给另外的换热器亦即独立于循环系统-模式。
可能的是,来自第一循环的第一流体的热量和/或冷凝热借助于换热器可被用于再加热-模式和/或用于加热-模式和/或用于加热-和解冻-模式,尤其例如取决于在加热-模式或者通常在另外的换热器的结冰温度之上加热中的外界温度。
循环系统优选地与商用车的前箱和/或车顶设备处于有效连接中。可能在车顶设备和/或前箱的不同模式中利用来自第一循环的第一流体的热量和/或冷凝热,例如冷却-模式/加热-模式、冷却-模式/再加热-模式和/或加热-模式/再加热-模式。第一流体的热量和/或冷凝热优选地例如也可被用于发动机预热。
可能的是,换热器根据循环系统-模式作为冷凝器/气体冷却器起作用,优选地在加热-模式中、在再加热-模式中和/或在加热-和解冻-模式中。备选地或者补充地,另外的换热器可根据循环系统-模式作为蒸发器或者冷凝器/气体冷却器起作用,优选地在加热-模式中作为蒸发器、在再加热-模式中作为蒸发器、在解冻-模式中作为冷凝器/气体冷却器、在加热-和解冻-模式中作为冷凝器/气体冷却器并且/或者在冷却-模式中作为冷凝器/气体冷却器。
在加热-和解冻模式中因此可能的是,该换热器作为第一冷凝器/气体冷却器起作用而另外的换热器作为第二冷凝器/气体冷却器起作用。
“冷凝器/气体冷却器”优选地包括可作为“冷凝器/气体冷却器”起作用的换热装置。
该至少一个蒸发器优选地实施为纯蒸发器。在从冷却-和/或再加热-模式切换到加热-模式中时由此例如可避免由冷凝的水所引起的雾-效应。
换热器优选地地是板-换热器。
另外的换热器优选地是外部-换热器并且/或者构造成直接与空气或者间接与另外的流体向外交换热量。
另外的换热器优选地布置在用于商用车的车顶设备中并且蒸发器中的一个同样优选地布置在车顶设备中,而蒸发器中的另一个例如可布置在用于商用车的前箱中。在车顶设备中此外可布置有第二循环的换热器(例如加热-换热器)。此外,在前箱中可布置有第二循环的换热器(例如加热-换热器)。
应提及的是,根据本发明的循环系统优选地提供一种用于商用车的空气调节的专门的空气/冷却剂-热泵系统,而已知的系统通常实现或者提出一种用于商用车的空气调节的空气/空气-热泵系统。
此外应提及的是,根据本发明的循环系统尤其构造用于以柴油和/或混合动力驱动的商用车。
也应提及的是,第二循环优选地与商用车的发动机处于有效连接中,这例如附加地对于其预热以减少油耗和/或排放也是有利的。
附图说明
本发明的前面所说明的特征和优选的实施例可以任意地相互组合。本发明的其它的有利的改进方案在从属权利要求中公开或者从优选的实施例的下面的说明中结合附图得出。
图1显示根据现有技术的用于商用车的循环系统,
图2显示根据本发明的一实施形式的用于商用车的循环系统,
图3显示在冷却-模式中图2的循环系统,
图4显示在加热-模式中图2的循环系统,
图5显示在再加热-模式中图2的循环系统,
图6显示在解冻-模式中图2的循环系统,以及
图7显示在加热-和解冻-模式中图2的循环系统。
具体实施方式
图2显示根据本发明的一实施形式的用于商用车的循环系统100。循环系统100包括:第一循环10,其引导第一流体F1且其实施为制冷循环;和第二循环20,其引导第二流体F2且其实施为加热循环。
第二循环20例如包括辐射器、泵、加热器、加热-换热器(加热-WT)(其优选地布置在商用车的车顶设备中)、优选地多个对流器和/或加热装置以及另外的加热-换热器(加热-WT)(其优选地布置在商用车的前箱中)。第二循环20与商用车的发动机(例如混合动力发动机和/或电动机)处于有效连接中。第二循环20此外包括多个阀,例如设有附图标记M的调节阀、2/3通路-阀等。如图1和2的对比所示,第二循环20可以与循环系统100’的第二循环20’类似地或者甚至至少大部分结构相同地来实施。
根据本发明的循环系统100的特点尤其是第一循环10的构造和/或根据循环系统-模式可建立和可分离的在第一循环10与第二循环20之间、适宜地经由换热器WT1的有效连接。
根据循环系统-模式第一流体F1可被输送给换热器WT1,以实现与第二循环20的换热连接;和根据循环系统-模式不被输送给它,以阻止与第二循环20的换热连接。
根据本发明的循环系统的另一特点尤其是膨胀机构EO。根据循环系统-模式第一流体F1可被输送给膨胀机构EO,以将第一流体F1受膨胀机构加载地输送给另外的换热器WT2;和根据循环系统-模式不被输送给它,以将第一流体F1绕过膨胀机构EO输送给另外的换热器WT2。
第一循环10包括第一调节装置E1,以将第一流体F1导引至换热器WT1或者以如此导引第一流体F1,使得其绕过换热器WT1。
第一循环10此外包括第二调节装置E2,以将第一流体F1导引至膨胀机构EO或者以如此导引第一流体F1,使得其绕过膨胀机构EO。
第一循环10此外包括:蒸发器V1,其适宜地布置在商用车的车顶设备中;和此外另外的蒸发器V2,其优选地布置在商用车的前箱中。蒸发器V1和V2并联。第一循环10能够可选地包括另外的蒸发器。
第一循环10包括第三调节装置E3,以将第一流体F1导引至蒸发器V1、V2或者以如此导引第一流体F1,使得其绕过发器V1,V2。
第一、第二和第三调节装置E1、E2、E3实施为2/3通路-阀。
换热器WT1布置在同样被第一循环10包括的压缩机V下游而膨胀机构EO布置在换热器WT1下游而另外的换热器WT2布置在膨胀机构EO下游。蒸发器V1,V2布置在另外的换热器WT2下游。
换热器WT1优选地实施为板-换热器。另外的换热器WT2优选地实施为外部-换热器,其直接与空气或者间接与另外的流体向外交换热量。
图3显示在冷却-模式中图2的循环系统100。在冷却模式中第一流体F1绕过换热器WT1,其绕过膨胀机构EO且被输送给蒸发器V1、V2。
图4显示在加热-模式中图2的循环系统100。在加热-模式中第一流体F1被输送给换热器WT1、输送给膨胀机构EO且绕过蒸发器V1、V2。
图5显示在再加热-模式中图2的循环系统100。在再加热-模式中第一流体F1被输送给换热器WT1,其绕过膨胀机构EO且被输送给蒸发器V1、V2。
图6显示在解冻-模式中图2的循环系统100。在解冻-模式中第一流体F1绕过换热器WT1、被输送给膨胀机构EO且绕过蒸发器V1、V2。
图7显示在加热-和解冻-模式中图2的循环系统100。在加热-和解冻-模式中第一流体F1被输送给换热器WT1、被输送给膨胀机构EO且绕过蒸发器V1、V2。
如图3-7的对比所示,第一流体F1优选地在所以循环系统-模式中被输送给另外的换热器WT2。应提及的是,在再加热-模式中可选地通过调节所属的风扇可以实现蒸发能量的部分交换而或不发生交换。
借助于换热器WT1使能够,冷凝热和/或第一流体F1的热量(其来自第一循环10)可用于再加热-模式、加热-模式和加热-及解冻模式。这例如可根据在另外的换热器WT2的结冰温度之上加热时的外界温度实现。
换热器WT1在加热-模式中、在再加热-模式中和/或在加热-及解冻-模式中作为冷凝器/气体冷却器起作用。另外的换热器WT2在加热-模式中和可选地在再加热-模式中作为蒸发器而在解冻-模式中、在加热-及解冻-模式中和在冷却-模式中作为冷凝器/气体冷却器起作用。由此得出,换热器WT1可在加热-和解冻-模式中作为第一冷凝器/气体冷却器起作用而另外的换热器WT2作为第二冷凝器/气体冷却器。而蒸发器V1、V2优选地实施为纯蒸发器。
本发明不限于前面所说明的优选的实施例。而是大量变体和变型是可能的,其同样使用本发明思想且因此落到保护范围中。此外,本发明还独立于所参考的权利要求和特征要求保护从属权利要求的内容和特征。
Claims (20)
1. 一种用于商用车的循环系统,其包括:
- 第一循环(10),其引导第一流体(F1)且其优选地是制冷循环,和
- 第二循环(20),其引导第二流体(F2)且其优选地是加热循环,
其特征在于,
- 设置有换热器(WT1),根据循环系统-模式,所述第一流体(F1)能够输送给它,以实现与所述第二循环(20)的换热连接;和优选地不能输送给它,以阻止与所述第二循环(20)的换热连接,并且/或者
- 所述第一循环(10)包括膨胀机构(EO),根据循环系统-模式,所述第一流体(F1)能够输送给它,以将所述第一流体(F1)受膨胀机构加载地输送给另外的换热器(WT2);和优选地不能输送给它,以将所述第一流体(F1)绕过所述膨胀机构(EO)输送给另外的所述换热器(WT2)。
2. 根据权利要求1所述的循环系统,其特征在于,设置有第一调节装置(E1),以将所述第一流体(F1)导引至所述换热器(WT1)或者以如此导引所述第一流体(F1),使得其绕过所述换热器(WT1)。
3. 根据权利要求1或者2所述的循环系统,其特征在于,设置有第二调节装置(E2),以将所述第一流体(F1)导引至所述膨胀机构(EO)或者以如此导引所述第一流体(F1),使得其绕过所述膨胀机构(EO)。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述第一循环(10)包括至少一个蒸发器(V1, V2)、优选地两个或者多于两个并联的蒸发器(V1, V2)。
5. 根据权利要求4所述的循环系统,其特征在于,设置有第三调节装置(E3),以将所述第一流体(F1)导引至至少一个所述蒸发器(V1,V2)或者以如此导引所述第一流体(F1),使得其绕过至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述换热器(WT1)布置在压缩机(VD)下游而所述膨胀机构(EO)布置在所述换热器(WT1)下游而另外的所述换热器(WT2)布置在所述膨胀机构(EO)下游。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,在一循环系统-模式(加热-模式)中,所述第一流体(F1)被输送给所述换热器(WT1)、被输送给所述膨胀机构(EO)且绕过至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,在一循环系统-模式(再加热-模式)中,所述第一流体(F1)被输送给所述换热器(WT1)、绕过所述膨胀机构(EO)且被输送给至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,在一循环系统-模式(解冻-模式)中,所述第一流体(F1)绕过所述换热器(WT1)、被输送给所述膨胀机构(EO)且绕过至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,在一循环系统-模式(加热和解冻-模式)中,所述第一流体(F1)被输送给所述换热器(WT1)、被输送给所述膨胀机构(EO)且绕过至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,在一循环系统-模式中(冷却-模式)中,所述第一流体(F1)绕过所述换热器(WT1)、绕过所述膨胀机构(EO)且被输送给至少一个所述蒸发器(V1, V2)。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述商用车的车顶设备和前箱能够在不同的模式中运行,优选地冷却-模式/加热-模式、冷却-模式/再加热-模式和/或加热-模式/再加热-模式。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,冷凝热和/或所述第一流体(F1)的热量能够用于发动机-预热。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述第一流体(F1)在相应的循环系统-模式中被输送给另外的所述换热器(WT2)。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,来自所述第一循环(10)的所述第一流体(F1)的热量和/或所述冷凝热借助于所述换热器(WT1)能够用于所述再加热-模式和/或用于所述加热-模式和/或用于所述加热和解冻-模式,优选地取决于在另外的所述换热器(WT2)的结冰温度之上加热时的外界温度。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,
- 所述换热器(WT1)根据循环系统-模式作为冷凝器/气体冷却器起作用,优选地在所述加热-模式中、在所述再加热-模式中和/或在所述加热和解冻-模式中,并且/或者
- 另外的所述换热器(WT2)根据循环系统-模式作为蒸发器或者冷凝器/气体冷却器起作用,优选地在所述加热-模式中作为蒸发器、在所述再加热-模式中作为蒸发器、在所述解冻-模式中作为冷凝器/气体冷却器、在所述加热和解冻-模式中作为冷凝器/气体冷却器并且/或者在所述冷却-模式中作为冷凝器/气体冷却器。
17. 根据权利要求4至16中任一项所述的循环系统,其特征在于,至少一个所述蒸发器(V1, V2)实施为纯蒸发器。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,所述换热器(WT1)是板-换热器。
19. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,另外的所述换热器(WT2)是外部-换热器且优选地直接与空气或者间接与另外的流体向外交换热量。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的循环系统,其特征在于,另外的所述换热器(WT2)布置在用于所述商用车的车顶设备中并且所述蒸发器中的一个(V1)布置在所述车顶设备中而所述蒸发器中的另一个(V2)布置在用于所述商用车的前箱中。
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