CN107089111B - 机动车辆的空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆(2)的空气调节系统(1)，其具有：风扇(3)；蒸发器(5)和布置于其下游的至少一个热交换器(6)，它们都布置于壳体(4)中；第一旁通导管(7)，其旁通热交换器(6)并且第一皮瓣(8)布置于第一旁通导管(7)中。此处对本发明来说重要的是，热交换器(6)能够被关闭以及尤其能够调整其热量输出。

Description

机动车辆的空气调节系统

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的机动车辆的空气调节系统，其具有风扇，蒸发器以及布置于其下游的至少一个热交换器。此外本发明涉及一种具有这种空气调节系统的机动车辆。

背景技术

DE102004026478A1公开了一种机动车辆的通用空气调节系统，其具有风扇和蒸发器，其中，热交换器布置于蒸发器的下游。该热交换器在该情况下被第一旁通导管旁通，其中，第一皮瓣布置在该第一旁通导管中。热交换器在该情况下流经热传输介质。

DE19835286B4同样公开了一种机动车辆的空气调节系统，其具有空气引导壳体和布置在壳体中用于加热空气的至少一个热交换器。在该情况下，该热交换器至少局部突进两个相邻空气导管，两个相邻空气导管在一个端部连接起来，使得流经第一空气导管的空气首次通过热交换器可加热，并且一旦随后流经第二空气导管，能够第二次被加热。结果，旨在能够使机动车辆加热或者进行空气调节。

DE10315733A1公开了一种用于热量交换以及输入的装置，其具有馈入设备，馈入设备额外地包括：加热设备，其用于加热至少一部分气态介质；以及至少一个臂，其沿气态介质的流动方向布置于加热设备的下游。用于从该空间前进的气态介质的至少两个导管在该情况下通入机动车辆内部的至少两个空气调节区域。在该情况下，调整设备设置在至少一个导管中，所述调整设备调整流经导管的介质的量。加热设备具有用于第二介质的至少两个通流设备，其中，至少两个这些通流设备具有不同的设计。结果，旨在创建用于机动车辆内部单独区域的各空气调节的装置。

DE10314017B3同样公开了一种用于机动车辆的乘客舱的空气调节系统，其包括：风扇，其用于创建气流；以及热交换器，其布置在气流中，所述热交换器流经热传递介质。为了增加加热舒适性，设置了调整设备，使风扇关闭，能够将流经热交换器的热传递介质的温度调整至预定值。结果，旨在能够满足尤其增加的舒适性需求。

为了能够最大化当前空气调节系统的效率，目标是，在每个特定空气调节系统中仅使用尽可能多能量用于冷却以及加热，就像实现或者维持车辆驾驶室的气候舒适性所实际需要的那样。结果，旨在避免电能的不必要的消耗，电能的不必要的消耗会导致尤其电动车辆范围的显著降低。

通常，为了该目的具体制定两个不同的空气调节构思，即，公知为“水侧”调整构思，在该构思中，各个热交换器的截面能够调整，使得能够不同地控制从热交换器流出而进入空气调节系统的各种区域的空气温度。为了该目的，假设尤其单独皮瓣设置成尤其用于添加冷空气。在未调整的热源的情形下，每个区域的混合温度必须经由冷及热空气的各个质量流量而设定，这对应于公知为“空气侧”调整构思。

在可调整式热交换器的情形下，例如其劣势在于，每个温度区域需要单独的可调整式热交换器。但是，要局部操作的这种部件通常非常昂贵，此外通常具有增加的安装空间要求。在不可调整式热交换器的情形下，虽然仅使用单个常见热源，但是需要单独温度混合皮瓣或者通常皮瓣用于每个温度区域，因此该混合构思同样具有增加的安装空间要求。在“最大冷却”操作期间，穿过热交换器的空气路径额外地必须关闭，因此仅“冷路径”旁通能够用以引导流动，结果压力损失和噪声水平升高。

发明内容

因此，本发明处理的问题是提出用于通用类型空气调节系统的一种改进的或者至少一种可替换实施例，所述实施例克服了公知于现有技术的劣势。

根据本发明该问题通过独立权利要求1的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于这样的总体使用构思：首次，在本质上公知的空气调节系统中，使用热交换器，其能够被关闭以及尤其能够调整其热量输出。根据本发明的空气调节系统在该情况下具有风扇，还具有蒸发器，以及布置于其下游的至少一个热交换器，其中，蒸发器和热交换器两者布置在壳体中。热交换器在该情况下能够被第一旁通导管旁通，其中，第一皮瓣布置在该第一旁通导管中。根据本发明，热交换器现在能够被关闭，结果是在空气调节系统中能够依靠“冷”及“热”空气的混合来设定期望的吹风温度和温度层，并且热空气的温度水平能够单独地经由热交换器设定。给定各个区域的不同温度需求，热交换器提供了用于最高要求(水侧调整构思)所需的热量。在具有较低温度要求的区域中，这通过冷及热空气的混合(空气侧调整构思)来设定。根据本发明这形成了混合调配构思(hybrid mixingconcept)。此处，特定优势为“最大冷却”操作，热交换器能够完全被关闭，因此整个流动截面即穿过热交换器的热路径和穿过第一旁通导管的冷路径能够用于空气引导。结果，不仅降低了压力损失，而且降低了噪声水平，这被证明尤其是电动车辆中的显著优势。根据本发明空气调节系统的另一显著优势为，热交换器不仅局部流通空气，而且在所有操作状态中完全流通空气，其结果是，能够完全避免热交换器内的温度曲线中先前发生的亏损。结果，尤其还能够使用简单及成本有效的热交换器。相比于可调整式热交换器，仅能够被关闭的这种热交换器是额外更成本有效的。当然，还可想到能够被关闭以及能够调整其热量输出的热交换器。空气调节系统输出的温度还能够经由第一旁通导管中第一皮瓣的位置和热交换器温度的组合被调整，也即是说，在以非常能量有效的方式操作的混合系统中调整热交换器的热量输出。在这种情况下，因而热交换器不仅能够被关闭而且可调整。

在根据本发明的方案的有利发展中，混合空间布置于热交换器的下游，其中，第三皮瓣布置于热交换器和混合空间之间。在混合空间中，能够实现来自热交换器和第一旁通导管的各个局部气流的同质，其中，从该混合空间分叉出至少两个空气分配导管，流经所述空气分配导管的空气在每个情况下可被单独皮瓣控制。如果存在较小通风要求，热交换器能够完全经由第三皮瓣关闭，使得所有空气流经第一旁通导管。如果空气量旨在增加同时具有较低温度，那么第三皮瓣能够被打开，使得热交换器现在还能够完全流经。如果后者被关闭，流经的空气不被加热。

在根据本发明方案的进一步有利实施例中，空气调节系统在蒸发器的下游具有彼此分离的至少两个区域。在该情况下，热交换器延伸过这两个区域，其中，旁通热交换器并且具有单独皮瓣的单独旁通导管额外地设置在每个区域。因而，第一旁通导管旁通第一区域中的热交换器，同时第二旁通导管旁通第二区域中的热交换器，其中，第二皮瓣现在布置在第二旁通导管中。如果处于非常高温度水平的空气旨在输出例如在第二区域中，那么第二旁通皮瓣关闭，使得所有空气流经第二区域中的热交换器。在例如旨在输出处于较低温度水平的空气的第一区域中，第一旁通皮瓣能够至少局部打开，其结果是发生空气侧调整。纯理论上来讲，当然还能够存在多于上述提到的两个区域，其中，每个区域具有旁通相应热交换器的单独旁通导管，以及布置在相应旁通导管中的单独皮瓣，用于调整流经旁通导管的质量流量。优选地，热交换器连接至冷却电路，尤其连接至内燃机的冷却电路。理论上，热交换器当然还能够被电操作。根据本发明的能够被关闭的热交换器的调整构思的结果是，因而能够创建由空气侧和水侧调整构思组成的混合构思，所述混合构思尤其在需要最大冷却性能的操作状态下使得整个流动截面可用于被流经，也即是说，包括热交换器的流动截面，这是由于后者在该情况下能够简单地被关闭。

参考附图，能够从从属权利要求、附图以及关联的附图说明收集本发明的进一步重要的特征及优势。

毫无疑问，以上提到的以及以下仍将解释的特征不仅能够在每个情况下使用在指定组合中，而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这并不超出本发明的范围。

附图说明

本发明的优选示范实施例图示于附图以及更详细地描述在以下说明中，其中，相同附图标记涉及相同或者类似或者功能地类似部件。

在附图中，在每个情况下示意地，

图1示出了根据本发明的空气调节系统的截面图，

图2示出了根据本发明的空气调节系统的截面图，具有水平截面平面以及两个区域。

具体实施方式

根据图1，根据本发明机动车辆2(未示出)的空气调节系统1具有风扇3以及壳体4，在壳体4中蒸发器5和热交换器6布置于壳体4的下游。同样提供了第一旁通导管7，其旁通热交换器6并且第一皮瓣8布置于第一旁通导管7中。该皮瓣8是节流皮瓣，在关闭状态，其能够完全关闭旁通导管7的截面。根据本发明，热交换器6现在能够被关闭并且尤其能够调整其热量输出。这提供的特定优势为，对于期望最大冷却的操作状态，可获得旁通导管7以及还有热交换器6的整个流动截面，这是由于后者能够在该情况下简单地被关闭，因此不加热流经其的空气。

如果热交换器6不仅能够被关闭而且能够调整其热量输出，那么空气调节出口的温度调整还能够经由组合第一皮瓣8在第一旁通导管7中的位置和以非常能量有效的方式操作的混合系统中热交换器6的热输出的组合发生。

混合空间9布置于热交换器6的下游。第三皮瓣10能够在该情况下布置在热交换器6和该混合空间9之间。该第三皮瓣10使得能够完全防止空气流经热交换器6，使得如果例如仅需要小冷却输出，那么皮瓣10能够被关闭，结果热交换器6能够被关闭，其中，在该情况下，整个气流流经第一旁通导管7。在该情况下总共四个空气分配导管11中的至少两个空气分配导管11从混合空间9分叉，他们每个是可控制的，也即是说能够利用单独皮瓣12被关闭。依靠各个空气分配导管11，尤其能够对机动车辆2的乘客舱的各个区域进行空气调节。

总之，还可想到，空气调节系统1构造为多区域空气调节系统，相应地在蒸发器5的下游具有彼此分离的至少两个区域13、13’，正如能够清楚地见于图2。两个区域13、13’在该情况下被分割壁14彼此分离。流经空气调节系统1的气流15因而首先流经蒸发器5并且在后者中冷却，其中，其在蒸发器5的下游被分隔在两个区域13和13’之间。在该情况下，根据图2热交换器6延伸过区域13、13’。在该情况下，旁通热交换器6的第一旁通导管7布置在第一区域13中，而旁通热交换器6的第二旁通导管16布置在第二区域13’中，其中，第二皮瓣17布置在第二旁通导管16中。在该情况下，热交换器6能够连接至冷却电路，尤其内燃机的冷却电路，但是，纯粹理论上来讲，还能够被电操作，结果不仅能够被关闭而且能够调整其热量输出。

依靠图2示出的多区域空气调节系统1，在第二区域13’中尤其能够比在第一区域13中实现气流15的更高温度水平。为此，例如关闭第二皮瓣17，使得流经第二区域13’的所有气流15流经热交换器6并且在那里以对应方式被加热。如果较低温水平旨在设定在第一区域13中，那么至少稍微打开第一旁通导管7中的第一皮瓣8，其结果是局部气流15a流经第一旁通导管7因而旁通热交换器6，使得出现的气流15较冷。如果要在区域13、13’中旨在实现最大冷却，那么热交换器6不仅减小其热量输出，而且被整个关闭，使得在该情况下气流15能够作为气流15a流经第一旁通导管7和第二旁通导管16，同时流经存在于区域13、13’中但是被关闭的热交换器6。结果，能够选择相当成本有效的部件用于热交换器6。此外，避免热交换器6内因局部空气流经的温度曲线的亏损，这是由于热交换器6完全被所有操作状态的空气流经。依靠能够被关闭以及尤其能够调整其热量输出的热交换器6，产生用于调整出口温度的额外自由度。

因而根据本发明的空气调节系统1采用混合构思，具体是水侧和空气侧调整构思的混合结果，其中，给定各个区域13、13’不同的温度需求，热交换器6提供了用于最高要求(水侧调整构思)所需的热量输出，其中，在具有较低温度要求的区域13中，这被冷及热空气的混合(空气侧调整构思)设定。其结果是能够完全关闭热交换器6，在最大期望冷却的情形下后者还能够完全被流经，其结果是能够减低压力损失和噪声水平。

Claims (5)

1.一种机动车辆（2）的空气调节系统（1），具有：

风扇（3），

蒸发器（5）和布置于其下游的至少一个热交换器（6），它们都布置于壳体（4）中，

其特征在于，所述热交换器（6）能够被关闭以及能够调整其热量输出，

所述空气调节系统（1）在所述蒸发器（5）的下游具有彼此分离的至少两个区域（13、13’），

所述热交换器（6）延伸过所述两个区域（13、13’），

第一旁通导管（7）旁通第一区域（13）中的所述热交换器（6），其中第一皮瓣（8）布置在第一旁通导管（7）中，而第二旁通导管（16）旁通第二区域（13’）中的所述热交换器（6），其中，第二皮瓣（17）布置在第二旁通导管（16）中。

2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，

混合空间（9）布置于所述热交换器（6）的下游，其中，第三皮瓣（10）布置于所述热交换器（6）和混合空间（9）之间。

3.根据权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，

从所述混合空间（9）分叉出至少两个空气分配导管（11），所述空气分配导管（11）均能够被单独皮瓣（12）控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气调节系统，其特征在于，

所述热交换器（6）连接至内燃机的冷却电路，或者

所述热交换器（6）被电操作。

5.一种机动车辆（2），具有根据权利要求1至4中任一项所述的空气调节系统（1）。

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