CN107089112B - 汽车的空调单元及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车(2)的空调单元(1)，具有风扇(3)，蒸发器(5)和布置在其下游的换热器(6)，二者布置在外壳(4)中，绕过蒸发器(5)的第一旁通通道(7)。对本发明必要的是，第一旁通通道(7)居中布置在蒸发器(5)的一侧，并且其宽度(b)小于蒸发器(5)的布置有其的那侧的宽度(B)。这使得能够实现特别均匀的气流。

Description

汽车的空调单元及汽车

技术领域

本发明涉及具有风扇的汽车的空调单元。本发明还涉及配备有这样的空调单元的汽车。

背景技术

DE19731369C1公开了一种普遍的用于汽车的空调单元,其具有风扇和蒸发器,其中设置有绕过蒸发器的旁通通道。

DE2010029495A1公开了另外的普遍的空调单元。

CN201205858Y以及JP2006027377A公开了空调单元。

为了使目前的空调单元的效率最大化，目标是只使用用来实现或维持车厢中的气候舒适实际所需的那样多的空调单元中的用来制冷或制热的能量。避免不必要的用来制冷和制热的能量在工作范围方面，特别是在电动汽车中具有负面的影响。

具有调节的、外部可控的制冷剂压缩机或电动制冷剂压缩机的当前的空调单元使在蒸发器的出口处排出的空气的温度级别能够上升至约12℃。如果根据周围温度和车辆内部的气候控制需要空调单元的出口处的更高的吹出温度，则空气必须通过布置在空调单元中的换热器供给额外的热量。这种经常发生的情况在此对于维持车厢中的舒适度的状态是典型的，并且因此是效率的确定因素。

为了保持用于此的热能尽可能低，现有技术公开了所谓的旁通通道，其在一侧绕过空调单元的相应的蒸发器并且因此使温度级别上升。然而，现有技术中公开的旁通通道在此的不利之处在于离开蒸发器的气流与旁通通道彼此混合不充分，这不仅能够导致不期望的温度链(temperature strands)以及因此引起的对舒适度的损害，最坏的情况还在于分层的气流以及挡风玻璃蒙上蒸汽，这也能够损害驾驶安全。而且，来自蒸发器的气流与旁通通道的有害的，而且特别是非可再生的混合妨碍实现可再生的连续调节曲线的空调单元的调整。

发明内容

本发明因此关于如下问题：为普遍类型的空调单元提供一种不再具有现有技术中已知的缺点的、改进的或者至少是替代的实施例。

根据本发明，该问题由第一 技术方案的主题解决。有益的实施例为其他技术方案的主题。

本发明基于如下的主要构思：首先在蒸发器的一侧居中布置绕过空调单元中的蒸发器的第一旁通通道，并且将其宽度设计为小于蒸发器的布置有其的那侧的宽度，由此迫使流出蒸发器的气流与流出旁通通道的较暖的气流的特别好的混合。在该布置中，汽车的创造性的空调单元以已知的方式具有风扇，以及上述蒸发器和布置在其下游的换热器，二者均布置在空调单元的外壳中。然而，由于仅仅部分的第一旁通通道(所述第一旁通通道只延伸过蒸发器的布置有其的那侧的宽度的一部分)的结果，不仅能够实现两个气流的特别好的混合，而且留下的邻近第一旁通通道的自由横向空间还能够被用于进一步的功能实施。直到现在，旁通通道经常占据蒸发器的整个宽度。在该情况下，“居中”意味着关于该侧的宽度居中。

在根据本发明的技术方案的有益的进一步发展中，设置有绕过换热器的第二旁通通道，其居中布置在换热器的一侧，并且其宽度小于换热器的布置有其的那侧的宽度。类似于蒸发器和第一旁通通道，因此关于换热器和绕过其的第二旁通通道也能够实现流出换热器和第二旁通通道的气流的特别好的混合，凭此不仅能够可靠地避免温度链，而且也能够实现空调单元的可再生的连续调节曲线。

在根据本发明的技术方案的有益的进一步的发展中，第一旁通通道居中布置在蒸发器的下侧，而第二旁通通道居中布置在换热器的上侧。为了流过空调单元，流过第一和第二旁通通道的气流必须与流过蒸发器的气流交叉并且因此与其特别好且均匀地混合。类似地能够进行流过换热器和第二旁通通道的气流的特别均匀的混合。不言而喻，也可想到第一和第二旁通通道的颠倒的布置，使得第一旁通通道例如居中布置在蒸发器的上侧而第二旁通通道居中布置在换热器的下侧。

对此可替代地，对于第一旁通通道也可想到布置在蒸发器的当沿着流动方向观看时的下侧，而第二旁通通道居中布置在换热器的上侧，并且其中外壳具有两个邻近第一旁通通道的横向的冷凝物排放装置。这样的实施例使得能够实现特别紧凑的构造，这是高度有益的，尤其是考虑到如今的在当前的发动机室中的有限的安装空间。在第一旁通通道的布置在蒸发器的左侧或右侧或其上侧的替代实施例中，外壳也能够具有中央冷凝物排放装置。

通常，关于布置有第一旁通通道的相应侧的宽度采用的创造性的仅部分的旁通通道应当符合如下标准，从而以无故障且功能可靠的方式运转：

-关于蒸发器的布置有第一旁通通道的相应侧的宽度的居中位置；

-30cm²与60cm²之间的第一旁通通道的流动截面，其中达到大约50％的总气量应当通过第一旁通通道；

-第一旁通通道与布置在换热器的相反侧的第二旁通通道的结合，其中第一阀门，特别是蝶阀，至少布置在第一旁通通道中，并且其中第二阀门能够被布置在第二旁通通道中。第一和/或第二阀门在此实际上能够定位在相应的旁通通道内的任何点处。

由于第一旁通通道的在蒸发器的一侧的创造性的居中布置的结果，以及由于其小于布置有其的蒸发器的那侧的宽度的创造性限定的结果，通过根据本发明的旁通通道能够实现流过蒸发器的气流与流过第一旁通通道的气流的特别好的混合，尤其是还无需设置在组装方面复杂且总是带来压降的管道元件。

本发明还基于为汽车配备这样的空调单元的主要构思，特别导致了与舒适度相关的益处，更简单的可控性以及更大的功能可靠性。

本发明的进一步重要的特征和益处将在从属权利要求、附图以及参照附图的相关附图说明中披露。

不言而喻，在不偏离本发明的范围的情况下，上述特征以及那些留待在下文中解释的特征不仅能够用在在各情况下给予的结合中，而且还能够用在其他结合中或者单独使用。

附图说明

本发明的优选示例性的实施例示出在附图中并且在下面的描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记指示相同或相似或具有相同功能的部件。

附图在每种情况下示意性地：

图1为穿过对应于第一实施例的创造性空调单元的截面图示；

图2为类似于图1的图示，只是针对第二实施例；

图3为沿着图1或图2的截面A-A的截面图示；

图4为沿着图1或图2的截面B-B的截面图示；

图5a、5b为根据本发明的空调单元的进一步的替代实施例；

图6为阀开度与位置-温度运动学图表。

具体实施方式

对应于图1和图2，汽车2(或者未示出)的创造性的空调单元1具有风扇 3和外壳4，其中蒸发器5和其下游处的换热器6二者布置在外壳4中。换热器 6优选地在此专门用作用于加热流过其的气流9a的加热装置。根据本发明，现设置有绕过蒸发器5的第一旁通通道7，其居中布置在蒸发器5的一侧，并且其宽度b小于蒸发器5的布置有其的那侧的宽度B。根据图1和图2，宽度b、 B在此垂直于画面延伸并且能够因此只在图3至图5a 、5b 中被看到。在该布置中，第一旁通通道7的宽度b像蒸发器5的宽度B那样，不受空间方位的影响而应用，使得第一旁通通道7和蒸发器5的根据图3和图4的实际宽度，以及根据图5a和图5b的实际高度能够被包含在下文中。

由于第一旁通通道的创造性的居中布置及其相对于蒸发器5的宽度B的相当小的宽度b的结果，在蒸发器5和第一旁通通道7的下游能够实现流过蒸发器5的气流9a与流过第一旁通通道7的气流9b的特别有效的混合，而无需为此设置更加昂贵的涡流元件，所述涡流元件需要分别安装并且会具有对压降具有不利的影响的缺点。

通过进一步参照图1和图2，能够看出设置有绕过换热器6的第二旁通通道8，其优选地同样居中布置在换热器6的一侧，并且其宽度b小于换热器6 的布置有其的那侧的宽度B。

参照图3，能够看出，参照其中示出的截面A-A以及第一旁通通道7，该旁通通道居中布置在蒸发器5的下侧。对此可替代地，结合图2能够在图4中看出，第一旁通通道7布置在蒸发器5的上侧。再次对此可替代地，图5a和图 5b示出了第一旁通通道7也能够布置在蒸发器5的当沿着流动方向9观看时的右侧(参见图5a)或左侧(参见图5b)。如果图3至图5a 、5b涉及第二旁通通道8，那么同样类似地应用，虽然这些布置在下侧(参见图3)，布置在上侧(参见图 4)或者布置在换热器6的右侧或左侧(参见图5a或图5b)。流动方向9垂直地延伸到根据图3至图5a 、5b 的画面中。

为了能够实现流过蒸发器5和第一旁通通道7以及换热器6和第二旁通通道8的气流9a、9b的最好且最均匀的可能的混合，第一和第二旁通通道7、8 优选居中布置在蒸发器5或换热器6的相反侧。具体来讲，这意味着根据图1，例如第一旁通通道7居中布置在蒸发器5的下侧，而第二旁通通道8居中布置在换热器6的相反的上侧。

图2示出了刚好与其相反的情况。

参照图5b，能够看出第一旁通通道7居中布置在蒸发器5的左侧，其中第二旁通通道8在该情况下居中布置在换热器6的右侧。

第一和第二旁通通道7、8通常具有大约30至60cm²的流动截面，并且优选以如下方式构成：达到总流量的50％能够流过相应的旁通通道7、8，并且因此绕过蒸发器5或换热器6。在此第一阀门10布置在第一旁通通道7中，而第二阀门11布置在第二旁通通道8中。在第一旁通通道7或在第二旁通通道8中流动的旁通流/气流9b能够因此通过第一和第二阀门10、11进行调节。而且第三阀门12能够布置在换热器6的下游(参见图1和图2)，通过该阀门再次能够实现各个气流9a、9b的均匀化。

参照图3，能够看出，在第一旁通通道7被选择在蒸发器5的下侧居中的布置中，例如，外壳4具有两个横向的冷凝物排放装置13，凭此能够实现特别紧凑的结构。与之相比，根据图4和图5a 、5b 的外壳2在每种情况中在下侧具有居中的冷凝物排放装置13。

最后，参照图6，能够看出，在区域1中，通过第一阀门10能够专门进行流过空调单元1的气流的温度调节，并且因此能够进行流过第一旁通通道7的气流9b的调节。而且，如果混合温度提高，那么这能够通过第二阀门11和可能的第三阀门12的调节而在区域2中实现。

通过根据本发明设计的并且居中布置在蒸发器5的一侧的第一旁通通道7，能够产生流过空调单元1的气流的特别好的混合，并因此产生特别均匀的气流，这不仅意味着空调方面的舒适度的增加，而且可靠地避免了迄今所发生的温度链。通常，在此在根据图1和图2的整个阴影区域中能够发生流过第一旁通通道7的气流9b的分接(tapping-off)，使得示出的实施例仅仅被视为纯粹示例性的。

Claims (10)

1.一种汽车(2)的空调单元(1)，具有

-风扇(3)，

-蒸发器(5)和布置在其下游的换热器(6)，二者布置在外壳(4)中，

-第一旁通通道(7)，其绕过所述蒸发器(5)，

其特征在于，

所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的一侧，并且其宽度(b)小于所述蒸发器(5)的布置有其的那侧的宽度(B)。

2.根据权利要求1所述的空调单元，

其特征在于，

设置有绕过所述换热器(6)的第二旁通通道(8)，其居中布置在所述换热器(6)的一侧，并且其宽度(b)小于所述换热器(6)的设置有其的那侧的宽度(B)。

3.根据权利要求1所述的空调单元，

其特征在于，

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的上侧或下侧，或者

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的当沿着流动方向(9)观看时的左侧或右侧。

4.根据权利要求2所述的空调单元，

其特征在于，

-所述第二旁通通道(8)居中布置在所述换热器(6)的上侧或下侧，或者

-所述第二旁通通道(8)居中布置在所述换热器(6)的当沿着流动方向(9)观看时的左侧或右侧。

5.根据权利要求2所述的空调单元，

其特征在于，

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的上侧，而所述第二旁通通道(8)居中布置在所述换热器(6)的下侧，或者反之亦然，或者

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的当沿着流动方向(9)观看时的左侧，而所述第二旁通通道(8)居中布置在所述换热器(6)的右侧，或者反之亦然。

6.根据权利要求2所述的空调单元，

其特征在于，

所述第一和/或第二旁通通道(7,8)具有大约30cm²至60cm²的流动截面。

7.根据权利要求2所述的空调单元，

其特征在于，

-第一阀门(10)布置在所述第一旁通通道(7)中，和/或

-第二阀门(11)布置在所述第二旁通通道(8)中。

8.根据权利要求7所述的空调单元，

其特征在于，

第三阀门(12)布置在所述换热器(6)的下游。

9.根据前面的权利要求中的一项所述的空调单元，

其特征在于，

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的下侧，并且所述外壳(4)具有两个横向的冷凝物排放装置(13)，或者

-所述第一旁通通道(7)居中布置在所述蒸发器(5)的上侧或居中布置在所述蒸发器(5)的左侧或右侧，并且所述外壳(4)具有居中的冷凝物排放装置(13)。

10.一种汽车(2)，其具有根据权利要求1至9中的一项所述的空调单元(1)。

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