CN109421479B - 机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法 - Google Patents

机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109421479B
CN109421479B CN201810960955.XA CN201810960955A CN109421479B CN 109421479 B CN109421479 B CN 109421479B CN 201810960955 A CN201810960955 A CN 201810960955A CN 109421479 B CN109421479 B CN 109421479B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
refrigerant
heat exchanger
coolant
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810960955.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109421479A (zh
Inventor
马丁·赫策尔
纳维德·杜拉尼
克里斯托弗·巴拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems Corp
Original Assignee
Hanon Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanon Systems Corp filed Critical Hanon Systems Corp
Publication of CN109421479A publication Critical patent/CN109421479A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109421479B publication Critical patent/CN109421479B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3211Control means therefor for increasing the efficiency of a vehicle refrigeration cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00921Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32281Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3227Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/323Cooling devices using compression characterised by comprising auxiliary or multiple systems, e.g. plurality of evaporators, or by involving auxiliary cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00928Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00942Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a plurality of heat exchangers, e.g. for multi zone heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00957Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising locations with heat exchange within the refrigerant circuit itself, e.g. cross-, counter-, or parallel heat exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2296Constructional features integration into fluid/air heat exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/328Cooling devices output of a control signal related to an evaporating unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种机动车辆的空调系统,其具有制冷剂回路和冷却剂回路。制冷剂回路具有:压缩机;能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂‑冷却剂‑热交换器,用于在制冷剂和冷却剂回路的冷却剂之间进行热传输;第一膨胀机构以及用于调节乘客舱的送入空气的温度的第一制冷剂‑空气‑热交换器。冷却剂回路构成具有运送设备、用于对乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂‑空气‑热交换器以及制冷剂‑冷却剂‑热交换器。制冷剂回路此外具有用于调节送入空气的第二制冷剂‑空气‑热交换器,其具有沿着制冷剂的流动方向设置在上游的第二膨胀机构。冷却剂回路构成有对送入空气加热的第二冷却剂‑空气‑热交换器。本发明还涉及一种用于运行空调系统的方法。

Description

机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于调节机动车辆的乘客舱的空气的空调系统,其具有制冷剂回路和冷却剂回路。制冷剂回路具有:压缩机;可作为冷凝器/ 气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器,用于在制冷剂和冷却剂回路的冷却剂之间进行热传输;第一膨胀机构;以及第一制冷剂-空气-热交换器,用于调节乘客舱的送入空气。冷却剂回路构成有用于循环冷却剂的运送设备、用于给乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器以及制冷剂-冷却剂-热交换器。
此外,本发明涉及一种用于运行空调系统的方法。
背景技术
在从现有技术中已知的机动车辆中,为了给乘客舱的送入空气加热,使用发动机的废热。废热借助于在发动机冷却剂回路中循环的冷却剂被运输至空调设施并且在该处经由加热热交换器传输给流入乘客舱的空气。已知的具有冷却剂-空气-热交换器的设施,其中所述设施从车辆驱动器的高效的内燃机的冷却剂回路中获得加热功率,所述设施在环境温度低时不再实现对于舒适地加热乘客舱而言所需要的水平,以便满足乘客舱的总热量需求。驱动器无法产生足够的废热,以便尤其在冬季对应于对热舒适度的要求来加热乘客舱。类似地,这适用于在具有混合动力驱动器的机动车辆,即具有电动机驱动的以及内燃机驱动的驱动器的机动车辆中的设施。
如果借助于出自发动机冷却剂回路的热量无法满足对乘客舱的总热量需求,那么需要辅助加热措施,如电阻加热装置,简称为PTC电阻,英语是“Positive TemperatureCoefficient-Thermistor”,或者需要燃料加热器。这同样适用于纯电动机驱动的机动车辆或燃料电池车辆中的设施。
从图1中得知一种现有技术中的空调系统1’,所述空调系统具有制冷剂回路2’和冷却剂回路30’。制冷剂回路2’沿着制冷剂的流动方向具有压缩机3、作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器4、膨胀机构5以及作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器6。压缩机3从蒸发器6中抽吸制冷剂。制冷剂回路2’是闭合的。
如果制冷剂在例如具有制冷剂R134a或者在特定的环境条件中具有二氧化碳的制冷剂回路的亚临界的运行中液化,那么热交换器称为冷凝器。热传输的一部分在恒定的温度中进行。在超临界的运行中或者在热交换器中进行超临界的热量输出时,制冷剂的温度持续下降。在这种情况下,热交换器也称为气体冷却器。超临界的运行能够在例如具有制冷剂二氧化碳的制冷剂回路的特定的环境条件或运行方式下出现。
制冷剂回路2’也能够构成有内部的热交换器7。将内部的热交换器7 理解为如下回路内部的热交换器,所述热交换器用于处于高压中的制冷剂和处于低压中的制冷剂之间的热传输。在此,例如一方面使液态的制冷剂在冷凝之后继续冷却而另一方面使抽吸气体在压缩机3上游过热。
冷却剂回路30’沿着冷却剂的流动方向具有:用于循环冷却剂的运送设备31,尤其泵;用于加热冷却剂的附加加热热交换器32,具体是电阻加热装置(PTC);以及加热热交换器33,所述加热热交换器作为第一冷却剂-空气-热交换器用于加热乘客舱的送入空气。加热热交换器33与制冷剂-冷却剂-热交换器4连接。冷却剂回路30’是闭合的。在制冷剂侧作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器4因此是冷却剂冷却的。
制冷剂回路2’的作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器6和冷却剂回路30’的加热热交换器33设置在空调设备的部件60内部以及以沿着乘客舱的送入空气的流动方向61可相继加载的方式设置。由此,在流过蒸发器6时被冷却的和/或除湿的送入空气根据需要在流过加热热交换器33 时被加热。
在加热热交换器33中可传输给乘客舱的送入空气的热量能够由在蒸发器6和压缩机3中传输给制冷剂的能量以及在附加加热热交换器32中传输给冷却剂的热量组成,以便实现送入空气的足够的温度,其中所述能量作为总和在制冷剂-冷却剂-热交换器4中传输给冷却剂。
在传统的未示出的空调系统中,其中所述空调系统具有制冷剂回路,所述制冷剂回路具有构成为制冷剂-空气-热交换器的冷凝器/气体冷却器,在以制冷设施模式运行期间在对乘客舱的送入空气进行冷却和除湿时由蒸发器中的制冷剂所吸收的热量,与在压缩机中所输送的热量共同地经由设置在机动车辆的前部区域中的制冷剂-空气-热交换器从制冷剂传输给周围环境空气。
空调系统1’仅能够在迎向蒸发器6流动的送入空气的温度具有大于 0℃的值时运行。在空气的温度的值小于0℃时,加热功率通过附加加热热交换器32,尤其电阻加热装置来确定从而无效率地被提供。在空气的温度处于0℃和低于0℃的范围中时,蒸发器6的热传输面会结冰。作为从空气中吸收热量的结果,被冷却的空气的相对空气湿度升高。在低于露点温度时,存在于空气中的水蒸气被凝结出来并且作为水沉积在热传输面上。在热传输面上从空气中冷凝出来的水在处于0℃和低于0℃的表面温度中凝固成冰。越来越多的冰层减少空气侧的热传输面以及空气侧的热传输从而减少空气和进行蒸发的制冷剂之间的热传输。
从周围环境中吸收热量,例如在以热泵模式运行时,是不可行的。流出乘客舱的空气的热量也不能够被使用。
此外,对于具有自动驾驶的车辆控制装置的机动车辆而言,所述机动车辆也称为自动驾驶车辆,舒适度要求从前排座椅朝向其它可能的座椅排中的座椅转移,这明显提高了对乘客座椅的舒适度要求。为了乘客舱中的提高的舒适度而集成在空调设备中的其它作为蒸发器运行的热交换器,也称为尾部蒸发器,通常受系统所决定与前部蒸发器或者主蒸发器在相同的压力水平上从而在相同的温度水平上运行,并且在风扇功率低以及同时前部蒸发器的功率高时会容易结冰。此外,尾部蒸发器,尤其在外部温度高的情况下运行时,大多从乘客舱抽吸空气,使得在前部蒸发器和尾部蒸发器之间会产生明显的功率差,这又明显提高结冰的风险,其中所述前部蒸发器从周围环境中抽吸新鲜空气,所述尾部蒸发器从乘客舱中抽吸循环空气。为了避免热传输面的结冰,通常降低压缩机的功率,这降低系统的整个制冷功率。
用于加热乘客舱的空气的一个更有效的可行性是,使具有空气的热泵作为热源,其中制冷剂回路不仅用作为唯一的加热装置而且用作为辅助加热措施。
具有连接在下游的电阻加热装置的空调系统一方面低成本地制造并且在任意的机动车辆中使用,然而具有对电能的非常高的需求,因为乘客舱的送入空气在流过制冷剂回路的蒸发器时首先被冷却和/或除湿以及紧接着借助于电阻加热装置加热,所述电阻加热装置将热量直接传输给送入空气或者冷却剂回路。待作为热泵运行的传统的空调系统的运行虽然是有效的,但是也在机动车辆内部的如下位置处需要非常多的结构空间,所述位置对于进行空气调节而言不提供结构空间。提高的成本耗费,尤其制造和维护的成本耗费,以及大的结构空间需求是不利的。
属于现有技术的空气-空气-热泵从周围环境空气中吸收热量,所述空气-空气-热泵构成用于组合的制冷设施模式和热泵模式,也就是说,构成用于加热模式以及再加热模式,所述再加热模式也称为“再热”运行。周围环境空气因此用作为用于蒸发制冷剂的热源。传统的空气-空气-热泵具有:用于在制冷剂和周围环境之间进行热传输的热交换器;用于将乘客舱的待调节的空气的热量输送给制冷剂的热交换器;以及用于进行从制冷剂到乘客舱的待调节的空气的热传输的热交换器。功率分别在制冷剂和空气之间传输。在所谓的“再热”模式或再加热模式中,待输送给乘客舱的空气被冷却,在此被除湿并且紧接着轻微地再次加热。在该运行模式中,所需要的再加热功率小于需要用于对空气进行冷却和除湿的制冷功率。
用于在制冷剂和空气-空气-热泵的周围环境空气之间进行热传输的热交换器在此在空调系统的壳体外部,具体而言,在空调设备的外部设置在机动车辆的前侧处,并且尤其通过行驶风用空气来加载。设置在空调设备的壳体外部的热交换器也称为周围环境热交换器。
在制冷剂回路以制冷设施模式运行时,周围环境热交换器作为用于将热量从制冷剂输出给周围环境空气的冷凝器/气体冷却器来运行,而在制冷剂回路以热泵模式运行时,周围环境热交换器作为用于由制冷剂从周围环境空气吸收热量的蒸发器来运行。由此,周围环境热交换器设计用于以这两种功能来运行,然而所述设计对于这两种功能中的任何一种都不是最佳的。
从DE 10 2012 111 672 A1中得知一种空调设施的用于调节机动车辆的乘客舱的空气的制冷剂回路。制冷剂回路构成用于在制冷设施模式和热泵模式中的组合的运行以及构成用于再加热模式,并且具有:压缩机;用于在制冷剂和周围环境之间进行热传输的热交换器;第一膨胀机构以及用于将热量从乘客舱的待调节的空气输送给制冷剂的热交换器;用于将热量从制冷剂传输给乘客舱的待调节的空气的热交换器;和沿着制冷剂的流动方向连接在其上的第二膨胀机构。
制冷剂回路具有由连接管路构成的分支系统,所述分支系统难以集成到现有的结构空间中。此外,附加的阀和大体积地设计的、设置在低压水平上的制冷剂储存器分别需要大的结构空间。所述阀此外必须具有非常高的内部密封性,这也引起提高的系统成本。使用出自乘客舱的废热是极其受限的。此外,热交换器双向地借助于制冷剂来穿流,压缩机必须被关闭并且阀必须被切换以在不同的运行模式之间进行切换。空调系统无法使用乘客舱的废热来加热乘客舱。乘客舱的热空气被导出到周围环境中。
在DE 10 2012 108 891 A1中描述了一种用于调节乘客舱的空气的空调系统,具有壳体以及制冷剂回路,所述壳体具有两个用于引导空气的流动通道,所述制冷剂回路具有蒸发器和冷凝器。在此,蒸发器设置在第一流动通道中而冷凝器设置在第二流动通道中。空调系统构成用于冷却和加热乘客舱以及用于再加热运行。
运行模式的设定仅经由空气引导装置的控制装置来进行,使得能够弃用用于在不同的运行模式之间进行切换的制冷剂切换阀。
与相应的运行模式无关,对于空调系统的蒸发器侧和冷凝器侧分别设置风扇从而设置两个可分开运行的风扇。在此,在以制冷设施模式运行时,行驶风的能量例如在冷凝器侧无法用于热量输出。所属的风扇始终处于运行状态中,这会引起振动和噪音。此外,需要在机动车辆的如下位置处提供结构空间,所述位置对于空气调节而言不提供结构空间。
空调系统虽然能够使用乘客舱的废热来加热乘客舱,但是在现有的机动车辆中将用于乘客舱的送入空气和导出空气的流动路径改型是非常耗费的。
如果对于从DE 10 2012 111 672 A1或者DE 10 2012 108 891 A1中已知的空调系统而言应当也可以同时使用废热,例如出自冷却剂回路的废热,那么附加地分别设置另外的、可作为用于制冷剂的蒸发器运行的热交换器,具体而言是板式蒸发器,所述热交换器具有附加的膨胀机构,尤其膨胀阀。然而,在此,在以制冷设施模式运行时,不仅作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器而且冷却剂回路的附加的板式蒸发器被加载处于相同的压力水平上的制冷剂。空气和冷却剂的这两种不同的能量流可能必须具有相同的温度水平,以便能够高效地运行制冷剂回路。然而乘客舱中的空气的温度仅缓慢地增加,所以蒸发器在相同的压力水平上的运行仅在少数情况中并且仅在短的时间内是可以考虑的。仅在制冷剂回路以热泵模式运行时,不同的、作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器和板式热交换器在相同的压力水平上运行。
发明内容
从现在起,本发明的目的在于,提供一种用于机动车辆的空调系统,所述空调系统不仅能够在制冷设施模式中、在热泵模式中运行而且能够在再加热模式中运行。在此,在相应的温度水平上的不同热源的废热,例如乘客舱的废热尤其在以热泵模式或者再加热模式运行时可有效地耦合输入到制冷剂回路中。此外,作为蒸发器运行的热交换器的功率应当可变地调节,以便避免热传输面可能与相应的运行模式无关地结冰。由此,空调系统可有效地运行,尤其以用于借助于空气进行热传输的制冷剂回路的压缩机结冰风险最小的方式运行,并且紧凑地构成。空调系统的制冷剂回路在此在结构上简单地构成并且具有必要数量最小的部件,以便仅引起最小的运行成本、制造成本和维护成本以及具有最小的结构空间需求。
此外,本发明的目的在于,提供一种用于运行空调系统的方法,借助于所述方法可使多个热交换器分别在相应的温度水平上有效地运行。
所述目的通过本发明的主题或方法来实现。改进方案在下文中给出。
所述目的通过一种根据本发明的空调系统来实现,所述空调系统用于调节机动车辆的乘客舱的空气,并且尤其用于在制冷设施模式中、在热泵模式中以及在再加热模式中运行,并且具有制冷剂回路和冷却剂回路。制冷剂回路沿着制冷剂的流动方向具有:压缩机;可作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器,所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和冷却剂回路的冷却剂之间进行热传输;第一膨胀机构以及用于调节乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器。冷却剂回路构成有用于循环冷却剂的运送设备、用于加热乘客舱的送入空气的第一冷却剂-空气-热交换器,以及制冷剂-冷却剂-热交换器。
制冷设施模式主要用于冷却,热泵模式用于加热和再加热模式用于再加热乘客舱的待调节的空气。在再加热模式中,送入空气在再加热之前已经冷却和/或除湿。
根据本发明的设计理念,制冷剂回路构成有用于调节乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器,其中沿着制冷剂的流动方向在第二制冷剂-空气-热交换器上游安装有第二膨胀机构。冷却剂回路构成有用于给乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器。
制冷剂回路的第一制冷剂-空气-热交换器和冷却剂回路的第一冷却剂 -空气-热交换器有利地设置在空调设备的第一部件内部以及以沿着乘客舱的送入空气的流动方向在给定的顺序中可依次加载空气的方式设置。空调设备的第一部件此外优选具有空气引导装置,所述空气引导装置用于经由第一冷却剂-空气-热交换器的热传输面或围绕第一冷却剂-空气-热交换器划分和引导子空气质量流。
制冷剂回路的第二制冷剂-空气-热交换器和冷却剂回路的第二冷却剂 -空气-热交换器此外有利地设置在空调设备的第二部件内部。
根据本发明的一个改进方案,空调设备的尤其设置在机动车辆或乘客舱的前部区域中第一部件以可通过从乘客舱中导出的空气或者可通过周围环境空气或者可通过从乘客舱导出的空气和周围环境空气构成的混合物穿流的方式构成。
空调设备的尤其设置在乘客舱的中部或后部区域中的第二部件有利地以可被从乘客舱导出的空气穿流的方式构成,其中空气可导入到乘客舱中和/或周围环境中。由此,例如在空调设备的第一部件以新鲜空气模式运行时,也就是说,在以所抽吸的周围环境空气运行时,或者在所述第一部件以循环模式运行时,也就是说,在以从乘客舱导出的空气运行时,能够使用乘客舱的废空气的废热。此外,空调设备的这两个部件的无关的运行始终是可行的,使得空调系统也仅借助于第二部件就能够运行,而空调设备的第一部件不运行。
根据本发明的第一替选的设计方案,制冷剂回路的第二制冷剂-空气- 热交换器和冷却剂回路的第二冷却剂-空气-热交换器在空调设备的第二部件内部以沿着空气的流动方向依次可加载的方式设置。空调设备的第二部件此外具有用于引导空气绕流制冷剂-空气-热交换器的旁路。在此,空调设备的第二部件构成有空气引导装置,所述空气引导装置用于经由第二制冷剂-空气-热交换器的热传输面并且通过围绕第二制冷剂-空气-热交换器的旁路划分和引导空气质量流。
根据本发明的第二替选的设计方案,空调设备的第二部件由两个彼此分开地设置的元件构成。在此,冷却剂回路的第二冷却剂-空气-热交换器设置在空调设备的第二部件的第一元件内部而制冷剂回路的第二制冷剂- 空气-热交换器设置在空调设备的第二部件的第二元件内部。空调设备的第二部件的彼此分开地设置的元件优选分别具有风扇从而具有可独立运行的风扇以通过所述元件不相关地输送分开的空气质量流。
空调设备的第二部件此外有利地具有在壳体的壁部中构成的、用于将空气导出到周围环境中的开口以及用于打开和封闭开口的空气引导装置。在此,所述开口沿着空气的流动方向设置在第二制冷剂-空气-热交换器下游,并且在空调设备的第二部件的第一替选的设计方案中尤其在第二制冷剂-空气-热交换器和第二冷却剂-空气-热交换器之间构成。
根据本发明的一个改进方案,第一膨胀机构以及第一制冷剂-空气-热交换器设置在制冷剂回路的第一流动路径内部,而第二膨胀机构以及第二制冷剂-空气-热交换器设置在制冷剂循环回路的第二流动路径内部。流动路径由此可彼此并联地由制冷剂穿流。制冷剂回路此外有利地具有第三流动路径,所述第三流动路径具有第三膨胀机构和可作为蒸发器运行的热交换器。第三膨胀机构沿着制冷剂的流动方向安装在热交换器上游。在此,第三流动路径并联于第一流动路径并且并联于第二流动路径构成。可作为蒸发器运行的热交换器有利地构成为制冷剂-冷却剂-热交换器。
具有第一膨胀机构和第一制冷剂-空气-热交换器的第一流动路径以及具有第二膨胀机构和第二制冷剂-空气-热交换器的第二流动路径有利地分别以从分支部位延伸至第一通入部位的方式构成。具有第三膨胀机构和热交换器的第三流动路径优选以从分支部位延伸至第二通入部位的方式构成。在此,第二通入部位沿着制冷剂的穿过第一流动路径并且穿过第二流动路径的流动方向设置在第一通入部位的下游。
根据本发明的第一替选的设计方案,膨胀机构沿着制冷剂的流动方向设置在第一通入部位下游,其中所述膨胀机构优选设置在第一通入部位和第二通入部位之间。根据本发明的第二替选的设计方案,各一个膨胀机构沿着制冷剂的流动方向设置在第一流动路径内部的第一制冷剂-空气-热交换器下游和第二流动路径内部的第二制冷剂-空气-热交换器下游。
制冷剂回路此外优选具有内部的热交换器。
根据本发明的第一替选的设计方案,内部的热交换器在高压侧设置在可作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器和第一流动路径和第二流动路径的分支部位之间,其中所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和冷却剂回路的冷却剂之间进行热传输,以及所述内部的热交换器在低压侧要么设置在第三流动路径的第二通入部位和压缩机之间要么设置在第一流动路径和第二流动的第一通入部位和第三流动路径的第二通入部位之间。
根据本发明的第二替选的设计方案,内部的热交换器设置在第一流动路径的内部。在此,内部的热交换器沿着制冷剂的流动方向在高压侧设置在第一膨胀机构上游以及在低压侧设置在第一制冷剂-空气-热交换器下游。
本发明的另一优点在于,第一冷却剂-空气-热交换器设置在冷却剂回路的第一流动路径内部,而第二冷却剂-空气-热交换器设置在冷却剂回路的第二流动路径的内部,其中所述流动路径从而冷却剂-空气-热交换器以彼此并联地可由冷却剂穿流的方式设置。
根据本发明的一个替选的设计方案,第一冷却剂-空气-热交换器和第二冷却剂-空气-热交换器设置在冷却剂回路的共同的流动路径内部,使得冷却剂-空气-热交换器可串联地依次由冷却剂穿流。
根据本发明的一个改进方案,冷却剂回路此外构成有用于将热量传输给空气尤其周围环境空气的第三冷却剂-空气-热交换器。
第三冷却剂-空气-热交换器有利地设置在冷却剂回路的如下流动路径内部,所述流动路径可并联于构成有第一冷却剂-空气-热交换器和/或第二冷却剂-空气-热交换器的流动路径由冷却剂穿流。
冷却剂回路此外优选具有并联于冷却剂-空气-热交换器的流动路径构成为旁路的流动路径。
此外,冷却剂回路有利地设有如下流动路径,所述流动路径并联于具有冷却剂-空气-热交换器和/或并联于构成为旁路的流动路径设置以及具有可作为蒸发器运行的热交换器和第二运送设备。可作为蒸发器运行的热交换器有利地构成为制冷剂-冷却剂-热交换器。
并联于具有冷却剂-空气-热交换器和/或旁路的流动路径构成的流动路径,优选具有用于冷却动力传动系的部件如电池或者马达或电部件的另一热交换器。由此,可使用冷却剂回路中的不同热源的废热。
本发明的目的也通过一种根据本发明的用于运行机动车辆的空调系统的方法来实现,所述空调系统具有制冷剂回路和冷却剂回路并且用于针对乘客舱的待调节的空气在制冷设施模式中、在热泵模式中并且在再加热模式中运行。
根据本发明的设计理念,制冷剂的压力水平被设定为,使得用于调节乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器内部的压力水平以及用于调节乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器内部的压力水平彼此对应或者彼此不同。此外,在此根据本发明,第一制冷剂-空气-热交换器内部的和/或第二制冷剂-空气-热交换器内部的至少一个压力水平对应于可作为蒸发器运行的另外的热交换器内部的压力水平或者高于可作为蒸发器运行的热交换器内部的压力水平。
根据本发明的一个改进方案,制冷剂回路的第一制冷剂-空气-热交换器和第二制冷剂-空气-热交换器彼此并联地由制冷剂穿流。另外的可作为蒸发器运行的热交换器再次有利地并联于第一制冷剂-空气-热交换器和/ 或第二制冷剂-空气-热交换器由制冷剂加载。
根据本发明的一个优选的设计方案,冷却剂回路的第一冷却剂-空气- 热交换器和第二冷却剂-空气-热交换器彼此并联地由冷却剂穿流或者串联地依次由冷却剂穿流。
沿着空气的流动方向,在空调设备的第一部件内部优选对第一制冷剂 -空气-热交换器并且紧接着对第一冷却剂-空气-热交换器加载空气,其中至少一个子空气质量流经由第一冷却剂-空气-热交换器的热传输面引导。
此外,沿着空气的流动方向,在空调设备的第二部件内部,第二制冷剂-空气-热交换器并且紧接着第二冷却剂-空气-热交换器通过空气加载,其中至少一个子空气质量流分别经由第二制冷剂-空气-热交换器的热传输面并且经由第二冷却剂-空气-热交换器的热传输面引导,和/或经由第二制冷剂-空气-热交换器的热传输面引导的或者引导经过第二制冷剂-空气-热交换器旁边的空气质量流的至少一个子空气质量流被导出到周围环境中。
根据本发明的空调系统或用于空调系统的方法概括来说具有各种优点:
-使用最小的能量来对乘客舱的送入空气进行调节,尤其冷却、除湿和/ 或加热,也通过使用所有的废热和损耗热流来将乘客舱加热到不同的温度水平上而不具有功率限制,
-热传输面的最小的结冰风险,
-也通过不具有负载突变的持久运行而提高的工作能力、效率和使用寿命,以及
-借助于结构简单的、由一系列不具有变化的部件构成的制冷剂回路在空气速度局部严重降低时在乘客舱的内部提供充分且提高的舒适度,
-所述制冷剂回路可集成到现有的机动车辆的已知的模板和存在的结构空间中来使用并且具有最小的结构空间、最小的重量以及最小数量的部件,由此
-最小的运行成本、制造成本和维护成本。
附图说明
本发明的设计方案的其它细节、特征和优点从接下来参考相应的附图对实施例的描述中得出。附图示出:
图1示出现有技术中的空调系统,所述空调系统具有制冷剂回路和冷却剂回路,
图2和3分别示出空调系统,所述空调系统具有:制冷剂回路,所述制冷剂回路具有第一和第二制冷剂-空气-热交换器;冷却剂回路,所述冷却剂回路具有第一和第二冷却剂-空气-热交换器;以及将制冷剂回路和冷却剂回路热连接的制冷剂-冷却剂-热交换器,
图4示出图2和图3中的冷却剂回路,所述冷却剂回路具有附加的热交换器作为热源或者热槽以及具有彼此并联设置的用于调节乘客舱的送入空气的制冷剂-空气-热交换器,
图5示出类似于图4的冷却剂回路,所述冷却剂回路具有彼此串联设置的用于调节乘客舱的送入空气的制冷剂-空气-热交换器,
图6示出空调设备的用于调节乘客舱的前部区域的送入空气的部件,以及
图7示出空调设备的用于调节乘客舱的后部区域的送入空气的部件,
图8a示出空调设备的用于调节乘客舱的中部和后部区域的送入空气的部件的第一元件,以及
图8b示出空调设备的用于调节乘客舱的中部和后部区域的送入空气的部件的第二元件,
图9a和9b分别示出空调系统,所述空调系统具有:制冷剂回路,类似于根据图3的空调系统的制冷剂回路;冷却剂回路,类似于根据图4的冷却剂回路;以及空调设备,所述空调设备具有根据图8a和8b的元件,以及
图10a至10c示出根据图9a的空调系统,所述空调系统集成在机动车辆中分别在不同的运行模式中运行。
具体实施方式
在图2中示出具有制冷剂回路2a和冷却剂回路30的空调系统1a。制冷剂回路2a沿着制冷剂的流动方向具有压缩机3、作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器4、第一膨胀机构5以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器6。
制冷剂回路2a此外构成有用于调节用于乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器9,沿着制冷剂的流动方向,第二膨胀机构8设置所述第二制冷剂-空气-热交换器上游。第一制冷剂-空气-热交换器6和第二制冷剂-空气-热交换器9以可彼此并联地被加载制冷剂的方式设置。第一制冷剂-空气-热交换器6和所属的第一膨胀机构8构成在第一流动路径12 内部,所述第一流动路径从第一分支部位15延伸直至第一通入部位16,而第二制冷剂-空气-热交换器9和所属的第二膨胀机构8构成在第二流动路径13的内部,所述第二流动路径从第二分支部位17延伸直至第一通入部位16。
制冷剂回路2a除了第一流动路径12和第二流动路径13外还具有第三流动路径14,所述第三流动路径从第二分支部位17延伸直至第二通入部位18。并联于第一流动路径12并且并联于第二流动路径13,具体而言,并联于制冷剂-空气-热交换器6、9构成的第三流动路径14具有例如构成为制冷剂-冷却剂-热交换器并且可作为蒸发器运行的热交换器11,沿着制冷剂的流动方向,第三膨胀机构10设置在所述热交换器上游。在构成为制冷剂-冷却剂-热交换器时,热交换器11能够设置用于调节冷却剂的温度,所述冷却剂在冷却剂回路中循环以对动力传动系的部件如电池或者马达或者电部件进行温度调节。有利地构成为板式热交换器的热交换器11 由此用于吸收附加地提供的废热。
在第一流动路径12和第二流动路径13的第一通入部位16和第三流动路径14的第二通入部位18之间设置有第四膨胀机构19。膨胀机构5、 8、10、19优选分别构成为膨胀阀。
制冷剂回路2a此外具有内部的热交换器7,所述内部的热交换器在高压侧在制冷剂-冷却剂-热交换器4和第一分支部位15之间构成以及在低压侧在第二通入部位18和压缩机3之间构成。内部的热交换器7在此用于在处于高压中的制冷剂和处于低压中的制冷剂之间进行热传输,其中一方面从作为冷凝器/气体冷却器运行的热交换器4流出的液态的制冷剂继续被冷却,而另一方面从可作为蒸发器运行的热交换器6、9、11中出来的制冷剂作为抽吸气体在压缩机3上游被加热。
除了保护压缩机3免受液体撞击外,借助于具有内部的热交换器7的制冷剂回路2a的运行,相对于不具有内部的热交换器7的运行,降低了压缩机比功率以及同时提高了制冷比功率从而提高了空调系统1a的运行效率。
沿着制冷剂的流动方向设置在压缩机3上游从而设置在低压侧的未示出的收集器用于沉积和收集制冷剂液体,所述收集器也称为累积器。压缩机3从收集器中抽吸气态的制冷剂。
根据一个替选的未示出的设计形式,收集器作为制冷剂储存器集成在制冷剂-冷却剂-热交换器4内部从而设置在制冷剂的高压水平上。在此能够省去设置在低压水平上的收集器。
制冷剂-冷却剂-热交换器4此外能够构成有用于干燥制冷剂的设备。
制冷剂-冷却剂-热交换器4用于将制冷剂回路2a与冷却剂回路30热连接。在此,将热量从制冷剂传输给冷却剂。
冷却剂回路30沿着冷却剂的流动方向具有用于循环冷却剂的运送设备31,尤其泵,以及第一加热热交换器33,所述第一加热热交换器作为第一冷却剂-空气-热交换器用于对乘客舱的送入空气加热。第一加热热交换器33在冷却剂回路30的内部此外与制冷剂-冷却剂-热交换器4连接。在制冷剂侧作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器4因此是冷却剂冷却的。
冷却剂循环回路30此外具有构成为冷却剂-空气-热交换器的第二加热热交换器34以对乘客舱的送入空气加热。第一冷却剂-空气-热交换器 33和第二冷却剂-空气-热交换器34以可彼此并联地被加载冷却剂的方式设置。第一冷却剂-空气-热交换器33在此构成在第一流动路径35的内部,而第二冷却剂-空气-热交换器34构成在第二流动路径36的内部,其中流动路径35、36分别从分支部位37延伸直至通入部位38。分支部位37有利地构成为三通阀。
此外,冷却剂回路30具有设置在运送设备31和分支部位37之间的附加加热热交换器32作为用于对冷却剂加热的另外的热源。在热交换器 32中传输给冷却剂的热量例如提供用于到通向乘客舱的送入空气上的热传输。
因为空调系统1a可有利地在具有混合动力驱动器的机动车辆中,尤其在具有能够经由内燃机和电网充电的电池的机动车辆中,在所谓的外接充电式混合动力车辆中使用,或者可用于具有经典的内燃机的机动车辆,所以附加加热热交换器32也能够用于冷却内燃机或者电池或者电部件。附加加热热交换器32此外也能够构成为电阻加热装置(PTC)。
制冷剂回路2a的制冷剂-空气-热交换器6和冷却剂回路30的第一加热热交换器33设置在空调设备的内部,尤其设置在空调设备的第一部件 60的内部,以及沿着乘客舱的送入空气的流动方向在所给出的顺序中依次可加载地设置。由此,在流过作为蒸发器运行的第一制冷剂-空气-热交换器6时被冷却的和/或被除湿的乘客舱的送入空气根据需求在流过第一加热热交换器33时被加热。借助于之前在流过第一制冷剂-空气-热交换器 6时被调节的空气迎向第一加热热交换器33的流动能够借助于未示出的温度活门来控制。
在此,空调设备的设置在机动车辆的前部区域中的第一部件60能够通过从乘客舱导出的空气、通过作为新鲜空气的环境空气或者由从乘客舱导出的空气和环境空气构成的混合物穿流。在穿流空调设备的设置在机动车辆的前部区域中的第一部件60时被调节的送入空气优选在前部座椅的区域中导入乘客舱。
制冷剂回路2a的第二制冷剂-空气-热交换器9和冷却剂回路30的第二冷却剂-空气-热交换器34设置在空调设备的内部,尤其设置在空调设备的第二部件62的内部,以及沿着乘客舱的送入空气的流动方向63在所给出的顺序中依次可加载地设置。由此,在流过作为蒸发器运行的第二制冷剂-空气-热交换器9时被冷却的和/或被除湿的乘客舱的送入空气能够根据需求在流过第二加热热交换器34时被加热。借助于之前在流过第二制冷剂-空气-热交换器9时被调节的空气迎向第一加热热交换器34的流动能够借助于未示出的温度活门来控制。
在此,空调设备的例如设置在机动车辆的中部和后部区域中的第二部件62尤其能够通过从乘客舱导出的空气穿流。在穿流空调设备的第二部件62时被调节的空气作为乘客舱的送入空气优选在其它不同于前部座椅的座椅或者座椅排的区域中导入乘客舱或者进入到周围环境中。如此被调节的空气质量流同样能够被划分为子空气质量流,其中第一子空气质量流导入到乘客舱中而第二子空气质量流进入到周围环境中。质量流可在0%和100%的比例中划分。
空调系统1a尤其在借助于循环空气运行时,也就是说,在借助于从乘客舱导出的空气运行时,即使在外部空气的温度具有小于℃的值的情况下,也能够在作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器6、9的热传输面没有结冰风险的情况下运行。为了确保这种运行,设置在空调设备的第一部件60中的第一制冷剂-空气-热交换器6或者设置在空调设备的第二部件 62中的第二制冷剂-空气-热交换器9根据需求借助于处于中压水平的制冷剂来加载并且作为蒸发器运行。在对进入到蒸发器6、9中的空气除湿时从所述空气导出的潜热在此与在压缩机3中进行压缩时输送给制冷剂的功率共同使用,以便分别将乘客舱的送入空气加热到所期望的排出温度上。由制冷剂吸收的热量在冷却剂冷却的制冷剂-冷却剂-热交换器4中被传输给冷却剂,所述冷却剂将所吸收的热量在穿流加热热交换器33、34 时输出给乘客舱的送入空气。制冷剂在从制冷剂-空气-热交换器6、9中流出之后在穿流膨胀机构19时释压到低压水平上,热交换器11也在所述低压水平上运行。
在空调系统1a在热泵模式中或者在再加热模式中运行时,在加热热交换器33、34中可传输给乘客舱的送入空气的热量能够由在作为蒸发器运行的第一制冷剂-空气-热交换器6中或者在作为蒸发器运行的第二制冷剂-空气-热交换器9中并且在压缩机3中传输给制冷剂的能量组成,以便实现乘客舱的送入空气的足够的温度,所述能量作为总和在制冷剂-冷却剂-热交换器4中传输给冷却剂。
根据需求,也就是说,如果在用于对乘客舱的送入空气加热的制冷剂回路2a中所提供的热量在以热泵模式或者以再加热模式运行时是不足的并且需要附加的热吸收,那么优选作为制冷剂-冷却剂-热交换器运行的热交换器11能够用作为附加的热源,其中第三膨胀机构10是打开的并且制冷剂在穿流热交换器11时在吸收热量的情况下蒸发。
在空调系统1a以热泵模式运行时,设置在作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-空气-热交换器6、9上游的膨胀机构5、8能够被打开或者调节,使得制冷剂在没有压力损失的情况下通过或者释压到中压水平上。在此作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-空气-热交换器6、9通过处于高压水平或者中压水平上的制冷剂来加载,并且在需要时能够对用于乘客舱的流入空调设备的部件60、62中的送入空气预加热。紧接着,制冷剂在穿流膨胀机构19时释压到低压水平上,热交换器11也在所述低压水平上运行。在流过加载了冷却剂的加热热交换器33、34时,送入空气继续被加热。
在此保证,制冷剂作为抽吸气体在压缩机3上游,例如通过与引导穿过第三流动路径14的子质量流混合或者在穿流内部的热交换器7时是充分过热的,以便确保压缩机3的可靠的运行。
冷却剂与运行模式无关地循环并且在穿流制冷剂-冷却剂-热交换器4 时被加热。
沿着制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-热交换器6、9上游的膨胀机构5、8的构成以及设置在制冷剂-空气-热交换器6、9下游的膨胀机构 19的构成,实现了制冷剂回路2a在不同的压力水平上的运行,尤其与在制冷剂-空气-热交换器6、9的内部的作为热源的热交换器11的压力水平相比。在此,制冷剂能够在相同的压力水平上,如高压水平、中压水平或者低压水平上穿流制冷剂-空气-热交换器6、9,而热交换器11以低压水平上的制冷剂来加载。相应的压力水平借助于构成为膨胀阀的膨胀机构5、 8、19来设定,其中膨胀机构5、8、19可在位置“完全打开”和“闭合”之间无级地调节。
在不同的运行模式之间进行变换能够在压缩机3的连续运行下进行,中断压缩机3的运行是不必要的。由此,制冷剂回路2a的运行是连续的并且可以不妨碍车辆乘客。
图3示出具有制冷剂回路2b和冷却剂回路30的空调系统1b。冷却剂回路30对应于根据图2的空调系统1a的冷却剂回路30构成。空调系统1b与空调系统1a的区别仅在于制冷剂回路2a、2b的构成。
替代于第四膨胀机构19设置在第一流动路径12以及第二流动路径 13的第一通入部位16和第三流动路径14的第二通入部位18之间,制冷剂回路2b具有两个优选构成为膨胀阀的膨胀机构20、21。在此,各一个膨胀机构20、21沿着制冷剂的流动方向设置在第一流动路径12内部的第一制冷剂-空气-热交换器6下游和第二流动路径13内部的第二制冷剂-空气-热交换器9下游,使得第一制冷剂-空气-热交换器6设置在膨胀机构5 和膨胀机构20之间以及第二制冷剂-空气-热交换器9设置在膨胀机构8 和膨胀机构21之间。
沿着制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-热交换器6、9上游的膨胀机构5、8的构成以及设置在制冷剂-空气-热交换器6、9下游的膨胀机构 20、21的构成,实现了制冷剂回路2b在不同的压力水平上的运行,尤其是与制冷剂-空气-热交换器6、9内部彼此间的压力水平相比和与作为热源的热膨胀器11的压力水平相比。在此,制冷剂能够在不同的压力水平上或者在相同的压力水平上,如高压水平、中压水平或者低压水平上穿流制冷剂-空气-热交换器6、9,而热交换器11以低压水平上的制冷剂来加载。相应的压力水平借助于构成为膨胀阀的膨胀机构5、8、20、21来设定,其中膨胀机构20、21也可在位置“完全打开”和“闭合”之间无级地调节。沿着制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-热交换器6、9上游的膨胀机构5、8优选构成为可截止的膨胀阀,而沿着制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-热交换器6、9下游的膨胀机构20、21优选构成为主动式的和被动式的压力调节机构。
在空调设备的具有可分别彼此不相关地尤其作为蒸发器来运行的制冷剂-空气-热交换器6、9的两个不相关的部件60、62中,制冷剂的质量流分别通过设置在制冷剂-空气-热交换器6、9上游的、构成为可切换的膨胀阀的膨胀机构5、8与负载相关地来控制。制冷剂的压力水平从而温度水平借助于沿着制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-热交换器6、9下游的、构成为可切换的膨胀阀的膨胀机构19、20、21个体地设定,所述膨胀机构也称为尾流节流阀(Nachlaufdrossel)。由此,作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器6、9可与其它部件无关地最佳地调节。在此,如果机动车辆的例如仅与前部座椅不同的座椅或者座椅排具有自主的车辆控制装置,那么空调设备的设置在机动车辆的前部区域中的第一部件60内部的作为蒸发器运行的第一制冷剂-空气-热交换器6的功率或者空调设备的设置在机动车辆的中部或后部区域中的第二部件62内部的作为蒸发器运行的第二制冷剂-空气-热交换器9的功率例如能够在压缩机3的全功率的同时无级地降低直至到“零”。因此,制冷剂-空气-热交换器6、9中的一个,尤其第一蒸发器6,在全负载时借助于制冷剂的低压,例如在3℃的期望温度中以最大风扇功率来运行,而其它制冷剂-空气-热交换器6、9,尤其第二蒸发器9,在具有最小的风扇功率的模式中在8℃的期望温度中运行。在此,第一蒸发器6能够通过周围环境空气或新鲜空气来加载,而第二蒸发器9在循环空气运行中通过出自乘客舱的空气来加载,其中热传输面不结冰。
在从现有技术中已知的空调设备中,其中所述空调设备具有两个作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器以调节乘客舱的温度,设置在空调设备的针对机动车辆的中部或后部区域而设置的第二部件内部的蒸发器大多情况下结冰,所述蒸发器相对于空调设备的第一部件的高温吹风蒸发器以最小的风扇功率来运行。在这些传统的空调设备中,于是要么必须提高空调设备的第二部件的风扇功率要么必须关闭与空调设备的第二部件的制冷剂-空气-热交换器相关联的膨胀机构,以便防止用制冷剂加载热交换器,这又引起送入空气的温度的提高。
借助于分别作为尾流节流阀运行的膨胀机构19、20、21,实现制冷剂-空气-热交换器6、9内部的制冷剂的抽吸压力或蒸发压力的局部提升。在此,通过提高蒸发温度,能够分别降低蒸发器功率,所述蒸发温度也称为蒸发器有效温度。
为了进一步提高在空调系统1a、1b以热泵模式运行时的效率,能够使用空调设备的第二部件62,用于在理想地可设定的温度范围中经由第二制冷剂-空气-热交换器9将热量从由乘客舱导出的空气传输给制冷剂。因为空调设备的第二部件62设置在机动车辆的后部区域中,尤其设置在尾部区域中,所以在到制冷剂上的热传输之后而强烈冷却的空气能够直接进入周围环境中。
制冷剂回路和运行模式可用于各种制冷剂,所述制冷剂在低压侧经历从液态向气态的相变。在高压侧,所述介质通过气体冷却/冷凝和过冷将所吸收的热量输出给热槽。作为制冷剂,可使用天然物质,如R744、R717 和类似的可燃物质,如R290、R600、R600a和类似的化学物质,如R134a、 R152a、HFO-1234yf以及各种制冷剂混合物。
从图4中得知一种冷却剂回路30a,所述冷却剂回路具有附加的热交换器作为热源或者热槽以及具有并联设置的并且可由冷却剂穿流的冷却剂-空气-热交换器33、34用于调节乘客舱的送入空气。相对于根据图2 和3的空调系统1a、1b,冷却剂回路30a已经被扩展。关于根据图2和3 的空调系统1a、1b的冷却剂回路30相同的部件设有相同的附图标记。
冷却剂回路30a除了第一冷却剂-空气-热交换器33和第二冷却剂-空气-热交换器34外还具有构成为冷却剂-空气-热交换器41的第三热交换器,例如用于与周围环境空气进行热传输。第三冷却剂-空气-热交换器41 和用于对乘客舱的送入空气加热的冷却剂-空气-热交换器33、34以可并联地通过冷却剂加载的方式设置。第三冷却剂-空气-热交换器41在第三流动路径32内部构成,所述第三流动路径从分支部位39延伸至通入部位40。分支部位39有利地构成为三通阀。
此外,冷却剂回路30a具有在分支部位43,尤其三通阀和通入部位 44之间构成的第四流动路径45,所述第四流动路径又并联于冷却剂-空气-热交换器33、34、41的流动路径35、36、42构成。第四流动路径45在此根据需求分别用作为用于引导冷却剂而不通过冷却剂来分别加载冷却剂-空气-热交换器41中的一个或多个冷却剂-空气-热交换器的旁路。
冷却剂回路30a的另一第五流动路径50从分支部位46,尤其三通阀延伸直至通入部位47,并且又并联于冷却剂-空气-热交换器33、34、41 的流动路径35、36、42以及并联于构成为旁路的第四流动路径45设置。
在第五流动路径50的内部构成制冷剂回路1a、1b的热交换器11、另一热交换器48以及第二运送设备49。热交换器48能够用于冷却动力传动系的部件,如电池或马达或者电部件。作为废热从动力传动系的部件传输到冷却剂回路30a中的热量能够在热交换器11中输出给制冷剂回路1a、 1b的制冷剂或者在设置在空调设备的部件60、62中的冷却剂-空气-热交换器33、34中传输给乘客舱的送入空气。
如果在制冷剂-冷却剂-热交换器4中不需要热量从制冷剂传输给冷却剂并且应当将冷却剂的热量要么经由冷却剂-空气-热交换器33、34中的至少一个输出给乘客舱的送入空气或在冷却剂-空气-热交换器41中输出给周围环境空气要么在热交换器11中输出给制冷剂,那么例如需要第二运送设备49。第一运送设备31在这种情况下能够是不运行的。
动力传动系的部件的废热在空调系统1a、1b以热泵模式运行时并且在以再加热模式运行时分别输送给空调设备的部件60、62从而经由冷却剂-空气-热交换器33、34输送给乘客舱的送入空气。
在以制冷设施模式运行时,动力传动系的部件的废热在也称为低温冷却器的冷却剂-空气-热交换器41中传输给周围环境空气。冷却剂-空气-热交换器41设置在机动车辆的前部区域中,以便例如使用行驶风作为迎向热交换器流动的空气。
如果在冷却剂回路30a中对于实现所期望的舒适度所需要的加热功率是不足的,那么尤其构成为电阻加热装置(PTC)的附加加热热交换器32 投入运行。然而,由于各式各样的废热使用,所需要的加热功率是非常小的。
通过吸收废热而加热的冷却剂经由可控制的三通阀37、39、43、46 相应地分配。
在图5中示出类似于图4中的冷却剂回路30a的冷却剂回路30b。相对于图4中的冷却剂回路30a,用于调节乘客舱的送入空气的温度的冷却剂-空气-热交换器33、34串联地可穿流地设置。在此,冷却剂-空气-热交换器33、34设置在共同的流动路径35b的内部,所述共同的流动路径从共同的分支部位37、39延伸直至共同的通入部位38、40。
图6示出空调设备的用于调节乘客舱的前部区域的送入空气的第一部件60。沿着乘客舱的送入空气的流动方向61依次设置的第一制冷剂- 空气-热交换器6和第一冷却剂-空气-热交换器33依次通过用于乘客舱的送入空气加载。
第一制冷剂-空气-热交换器6在空调设备的第一部件60的壳体64的整个流动横截面上延伸,使得输送给部件60的全部空气质量流流过制冷剂-空气-热交换器6的热传输面。
紧接着,空气质量流能够根据需求在流过第一冷却剂-空气-热交换器 33时被加热。迎向第一冷却剂-空气-热交换器33的流动借助于构成为温度活门的空气引导装置65控制。在此,在空气质量流必要时再次混合作为送入空气导入到乘客舱中之前,空气质量流能够作为子空气质量流在第一冷却剂-空气-热交换器33的热传输面上引导或作为子空气质量流引导穿过绕行第一冷却剂-空气-热交换器33的旁路。送入空气离开部件60的离开温度也通过空气的混合来调节。子空气质量流可在0%和100%的比例中划分。
从图7中得知空调设备的用于调节乘客舱的中部的或后部的区域的送入空气的温度的第二部件62、62a。沿着乘客舱的空气的流动方向63、 63a依次设置的第二制冷剂-空气-热交换器9和第二冷却剂-空气-热交换器 34能够依次通过乘客舱的送入空气来加载。
第二制冷剂-空气-热交换器9在此不在空调设备的第二部件62、62a 的壳体66a的整个流动横截面上延伸,使得沿着流动方向69a流入到部件 62、62a中的空气质量流能够作为子空气质量流在第二制冷剂-空气-热交换器9的热传输平面上引导或者作为子空气质量流引导穿过绕行第二制冷剂-空气-热交换器9的旁路。迎向第二制冷剂-空气-热交换器9的流动借助于构成为温度活门的空气引导装置68控制。空气的质量流可在0%和 100%之间的比例中划分。
紧接着,空气质量流能够根据需求作为子空气质量流穿过在壳体66a 内部构成的开口进入到周围环境中,作为子空气质量流在流过第二冷却剂 -空气-热交换器34时被加热,或者作为子空气质量流作为乘客舱的送入空气在旁路中绕行第二冷却剂-空气-热交换器34引导。迎向第二冷却剂-空气-热交换器34的流动借助于构成为温度活门的空气引导装置67控制。为了将空气,例如在流过作为蒸发器运行的第二制冷剂-空气-热交换器9 时被冷却的冷却空气沿着流动方向71a送入到周围环境中,优选构成为活门的空气引导装置70a的位置改变。空气引导装置70a用于打开和封闭在壳体66a中构成的开口。
在此,乘客舱的作为在第二冷却剂-空气-热交换器34的热传输面上的子空气质量流或作为穿过绕行第二冷却剂-空气-热交换器34的旁路的子空气质量流来引导的送入空气必要时再次混合。送入空气离开部件62、 62a的离开温度也通过空气的混合来调节。空气的质量流可分别在0%和 100%的比例中划分。
如果例如在空调系统1a、1b以热泵模式运行时使用乘客舱的空气的废热,那么子空气质量流在流过作为蒸发器运行的第二制冷剂-空气-热交换器9的热传输面时被冷却和/或除湿以及紧接着通过打开的空气引导装置70a进入到周围环境中。另一子空气质量流在流过第二冷却剂-空气-热交换器34的热传输面时被加热并且导入乘客舱。
空气穿流基本上是从乘客舱的前部区域进行到后部区域,使得所有乘客获得均匀的舒适度。空气出口在机动车辆的后部区域中的设置将雨水进入或者二次空气流入的风险最小化。必要的开口在批量生产的车辆中构成。
从图8a中得知空调设备的第二部件62、62b的用于调节送入空气,尤其乘客舱的中部区域的送入空气的第一元件62b-1,而在图8b中示出空调设备的第二部件62、62b的用于调节送入空气,尤其乘客舱的后部区域的送入空气的第二元件62b-2。相对于图7中的空调设备的第二部件62a,第二制冷剂-空气-热交换器9和第二冷却剂-空气-热交换器34设置在彼此分开地构成的壳体66b-1、66b-2中。在此,第二冷却剂-空气-热交换器34 设置在第二部件62b的第一元件62b-1的壳体66b-1内部,而第二制冷剂- 空气-热交换器9设置在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2的壳体 66b-2内部。热交换器9、34能够彼此无关地通过尤其从乘客舱导出的空气来加载。
冷却剂-空气-热交换器34在壳体66b-1的整个流动横截面上延伸,使得经由风扇沿着流动方向69b-1输送给第二部件62b的第一元件62b-1的整个空气质量流流过冷却剂-空气-热交换器34的热传输面并且被加热。被加热的空气沿着流动方向63b-1再次输送给乘客舱。
制冷剂-空气-热交换器9在壳体66b-2的整个流动横截面上延伸,使得经由风扇沿着流动方向69b-2输送给第二部件62b的第二元件62b-2的整个空气质量流流过制冷剂-空气-热交换器9的热传输面以及被冷却和/ 或除湿。如此调节的空气质量流紧接着能够根据需求作为子空气质量流穿过在壳体66b-2的内部构成的开口进入周围环境中或者作为子空气质量流作为送入空气沿着流动方向63b-2引导到乘客舱中。为了将流过作为蒸发器运行的制冷剂-空气-热交换器9时被冷却的冷却空气沿着流动方向71b 送入到周围环境中,优选构成为活门的空气引导装置70b的位置改变。空气引导装置70b用于打开和封闭在壳体66b-2中构成的开口。空气的质量流可分别在0%和100%的比例中划分。
空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2构成有设置为通向周围环境的空气出口的开口以及构成有所属的空气引导装置70b和其优选作为适配器元件的控制或操作机构,所述适配器元件作为适配器单元沿着空气的流动方向69b-2设置在蒸发器9下游。借助于适配器可改装传统的车尾空调设备。
然而,图8a和8b中的相对于图7中的空调设备的第二部件62a分为两块的空调设备在没有绕行制冷剂-空气-热交换器9以及冷却剂-空气-热交换器34的旁路路径的情况下并且在没有所属的用于引导和划分空气质量流的空气引导装置的情况下构成有附加的风扇。附加的风扇用于将空气质量流运送穿过第二部件62b的第一元件62b-1从而穿过冷却剂-空气-热交换器34。根据图7的空调设备和根据图8a和8b的空调设备在此以相同的方式控制和运行。
图9a和9b分别示出空调系统1c、1d,所述空调系统具有:类似于根据图3的空调系统1b的制冷剂回路2b的制冷剂回路2c、2d;类似于根据图4的冷却剂回路30a的冷却剂回路30c;以及空调设备,所述空调设备具有根据图8a和8b的元件62b-1、62b-2。关于空调系统1b的制冷剂回路2b和空调系统1a、1b的冷却剂回路30a相同的部件以相同的附图标记表示。
图9a中的空调系统1c的制冷剂回路2c与根据图3的空调系统1b的制冷剂回路2b的区别仅在于第三流动路径14的第二通入部位18c的设置从而也是空调系统1a、1b的制冷剂回路的一个替选的实施方式。
替代于第三流动路径14的第二通入部位18在第一流动路径12和第二流动路径13的第一通入部位16和内部的热交换器7之间的设置,制冷剂回路2c的第二通入部位18c设置在内部的热交换器7和压缩机3之间,具体而言沿着制冷剂的流动方向设置在内部的热交换器7下游。由此,通过第三流动路径14引导的子质量流不引导穿过内部的热交换器7的低压区域。
图9a中的空调系统1c的冷却剂回路30c与根据图4的冷却剂回路30a 的区别尤其在于第三流动路径42的分支部位39c的设置从而同样是空调系统1a、1b的冷却剂回路的一个替选的实施方式。
替代于第三流动路径42的分支部位39在第一流动路径35和第二流动路径36的分支部位37和第三冷却剂-空气-热交换器41之间的设置,冷却剂回路30c的分支部位39c设置在运送设备31和附加加热热交换器32 之间,具体而言沿着冷却剂的流动方向设置在附加加热热交换器32下游。由此,冷却剂的通过具有第三冷却剂-空气-热交换器41的第三流动路径 42或者具有热交换器11、48的第五流动路径50引导的质量流不引导穿过附加加热热交换器32。
图9a中的空调系统1c的冷却剂回路30c和根据图4的冷却剂回路30a 的另一区别在于止回阀的构成。止回阀分别沿着冷却剂的流动方向设置在第三流动路径42的通入部位40上游。在此,第一止回阀在第一流动路径 35和第二流动路径36的通入部位38和通入部位40之间构成,而第二止回阀在第三冷却剂-空气-热交换器41和通入部位40之间构成。止回阀分别用于防止冷却剂从通入部位40起向后流动到冷却剂回路30c的相应的区域中。
根据图9a和9b的空调系统1c、1d的冷却剂回路30c是相同的。图 9b中的空调系统1d的制冷剂回路2d与根据图9a的空调系统1c的制冷剂回路2c的区别仅在于内部的热交换器7d的设置从而也是空调系统1a、1b 的制冷剂回路的一个替选的实施方式。
替代于内部的热交换器7在高压侧在制冷剂-冷却剂-热交换器4和第一分支部位15之间而在低压侧在第一通入部位16和第二通入部位18c之间的设置,内部的热交换器7d完全地设置第一流动路径12d的内部。在此,内部的热交换器7d在高压侧在第一分支部位15和第一膨胀机构5之间构成以及在低压侧在第一制冷剂-空气-热交换器6和第一通入部位16 之间构成。第一流动路径12d此外附加地具有止回阀22,所述止回阀设置在内部的热交换器7d和第一通入部位16之间,以便防止引导穿过第二流动路径13或者第三流动路径14的制冷剂回流到第一流动路径12d中。
根据一个未示出的实施方式,根据图9a的制冷剂回路2c在第一流动路径12的内部替代于膨胀机构20构成有止回阀。设置在第一制冷剂-冷却剂-热交换器6和第一通入部位16之间的止回阀也用于防止引导穿过第二流动路径13或者第三流动路径14的制冷剂回流到第一流动路径12中。
从图10a至10c中得知根据图9a的在以不同的运行模式运行时的空调系统1c。空调系统1c分别以集成在机动车辆中的方式示出。
在制冷剂回路2c以根据图10a的制冷设施模式运行时,不仅设置在空调设备的第一部件60内部的第一制冷剂-空气-热交换器6而且设置在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2内部的第二制冷剂-空气-热交换器9作为蒸发器来运行以对空气进行冷却和/或除湿。
沿着流动方向61从环境中抽吸到空调设备的第一部件60中的新鲜空气、出自乘客舱的循环空气或者由新鲜空气和循环空气构成的混合空气在第一制冷剂-空气-热交换器6的热传输面上流动并且以被冷却和/或被除湿的方式在前部区域中导入到乘客舱中。沿着流动方向69b-2从乘客舱抽吸到空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2中的循环空气在第二制冷剂 -空气-热交换器9的热传输面上流动并且以被冷却和/或被除湿的方式在后部以及中部的区域中导入到乘客舱中。在此,空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2构成为,使得进入乘客舱中的多个空气出口优选设置在车顶的区域中,使得被调节的送入空气沿着流动方向63b-2从上方并且以局部分布的方式流入到乘客舱中。空气引导装置70b以封闭在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2的壳体66b-2中构成的开口的方式定向,使得被调节的空气完全地导入到乘客舱中。
在设置在空调设备的第一部件60的内部的第一冷却剂-空气-热交换器33中并且在设置在空调设备的第二部件62b的第一元件62b-1的内部中的第二冷却剂-空气-热交换器34中,不将热量传输给乘客舱的送入空气。用于对在冷却剂循环回路中循环的冷却剂调温以调节动力传动系的部件如电池或者马达或者电部件的温度的热交换器11,同样能够作为蒸发器运行并且并联于制冷剂-空气-热交换器6、9通过制冷剂来加载。
在热交换器6、9、11中传输给制冷剂的热量在制冷剂-冷却剂-热交换器4中传输给冷却剂并且由冷却剂传输给周围环境空气。
在制冷剂回路2c根据图10b以热泵模式运行时,设置在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2内部的第二制冷剂-空气-热交换器9以及用于对在冷却剂回路中循环的冷却剂调温的热交换器分别作为蒸发器从而作为制冷剂的热源来运行以调节动力传动系的部件的温度。设置在空调设备的第一部件60内部的第一制冷剂-空气-热交换器6不通过制冷剂来加载。
从乘客舱沿着流动方向69b-2抽吸到空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2中的循环空气在第二制冷剂-空气-热交换器9的热传输面上流动并且以被冷却和/或被除湿的方式导出到周围环境中。空气引导装置70b 以完全打开在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2的壳体66b-2中构成的开口的形式定向,使得空气沿着流动方向71b完全地进入到周围环境中。
在热交换器9、11中传输给制冷剂的热量在制冷剂-冷却剂-热交换器 4中传输给冷却剂并且从冷却剂传输给乘客舱的送入空气。如果在冷却剂回路30c中对于达到所期望的舒适度所需要的加热功率是不足的,那么此外尤其构成为电阻加热装置(PTC)的附加加热热交换器32投入运行。在设置在空调设备的第一部件60内部中的第一冷却剂-空气-热交换器33 中并且在设置在空调设备的第二部件62b的第一元件62b-1内部中的第二冷却剂-空气-热交换器34中,热量被传输给乘客舱的送入空气。
沿着流动方向61抽吸到空调设备的第一部件60中的空气在第一冷却剂-空气-热交换器33的热传输面上流动并且以被加热的方式在前部的区域中导入乘客舱中。从乘客舱中沿着流动方向69b-1抽吸到空调设备的第二部件62b的第一元件62b-1中的循环空气在第二冷却剂-空气-热交换器 34的热传输面上流动并且以被加热的方式在后部以及在中部区域中导入到乘客舱中。在此,空调设备的第二部件62b的第一元件62b-1构成为,使得进入乘客舱中的多个空气出口优选设置在脚部空间的区域中,使得被加热的送入空气沿着流动方向63b-1从下方并且以局部分布的方式流入到乘客舱中。
在制冷剂回路2c根据图10c以再加热模式运行时,设置在空调设备的第一部件60内部的第一制冷剂-空气-热交换器6和设置在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2内部的第二制冷剂-空气-热交换器9作为蒸发器运行以对空气进行冷却和/或除湿。
从周围环境中沿着流动方向61抽吸到空调设备的第一部件60中的新鲜空气、出自乘客舱的循环空气或者由新鲜空气和循环空气构成的混合空气在第一制冷剂-空气-热交换器6的热传输面上流动并且被冷却和/或除湿,在流过第一冷却剂-空气-热交换器33的热传输面时被加热并且在前部区域中导入到乘客舱中。
从乘客舱中沿着流动方向69b-2抽吸到空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2中的循环空气在第二制冷剂-空气-热交换器9的热传输面上流动并且以被冷却和/或除湿的方式根据需求按份额在后部的以及在中部的区域中导入到乘客舱和导出到周围环境中。空气引导装置70b以部分封闭在空调设备的第二部件62b的第二元件62b-2的壳体66b-2中构成的开口的方式定向,使得被调节的空气以被划分的方式导入到乘客舱中并且进入到周围环境中。
在制冷剂-空气-热交换器6、9中传输给制冷剂的热量在制冷剂-冷却剂-热交换器4中传输给冷却剂并且在冷却剂-空气-热交换器33、34中从冷却剂传输给用于乘客舱的送入空气以及必要时也传输给周围环境空气。
从乘客舱中沿着流动方向69b-1抽吸到空调设备的第二部件62b的第一元件62b-1中的循环空气在第二冷却剂-空气-热交换器34的热传输面上流动并且以被加热的方式在后部的以及在中部的区域中导入到乘客舱中。
附图标记列表
1’、1a、1b、1c、1d 空调系统
2’、2a、2b、2c、2d 制冷剂回路
3 压缩机
4 制冷剂-冷却剂-热交换器
5 第一膨胀机构
6 第一制冷剂-空气-热交换器,蒸发器
7、7d 内部的热交换器
8 第二膨胀机构
9 第二制冷剂-空气-热交换器,蒸发器
10 第三膨胀机构
11 热交换器
12、12d 第一流动路径
13 第二流动路径
14 第三流动路径
15 第一分支部位
16 第一通入部位
17 第二分支部位
18、18c、18d 第二通入部位
19 第四膨胀机构
20、21 膨胀机构
22 止回阀
30’、30 冷却剂回路
30a、30b、30c 冷却剂回路
31 运送设备
32 附加加热热交换器
33 第一冷却剂-空气-热交换器,加热热交换器
34 第二冷却剂-空气-热交换器,加热热交换器
35、35b 第一流动路径
36 第二流动路径
37、43、46 分支部位,三通阀
38、40、44、47 通入部位
39、39c 分支部位,三通阀
41 第三冷却剂-空气-热交换器
42 第三流动路径
45 第四流动路径
48 热交换器
49 第二运送设备
50 第五流动路径
60 空调设备的第一部件
61 从第一部件60至乘客舱的送入空气的流动方向
62、62a、62b 空调设备的第二部件
62b-1 空调设备的第二部件62b的第一元件
62b-2 空调设备的第二部件62b的第二元件
63、63a 从第二部件62至乘客舱的送入空气的流动方向
63b-1、63b-2 从第二部件至乘客舱的送入空气的流动方向
64 第一部件60的壳体
65 加热热交换器33的空气引导装置
66a、66b-1、66b-2 第二部件62的壳体
67 加热热交换器34的空气引导装置
68 空气引导装置
69a、69b-1、669-2 空调设备的第二部件62的送入空气的流动方向
70a、70b 空气引导装置
71a、71b 冷却空气的流动方向

Claims (21)

1.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),其中
所述第一膨胀机构(5)以及所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)设置在所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的第一流动路径(12,12d)内部,而所述第二膨胀机构(8)以及所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)设置在所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的第二流动路径(13)内部,其中所述流动路径(12,12d,13)以彼此并联地能穿流的方式设置,
具有所述第一膨胀机构(5)和所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)的所述第一流动路径(12,12d)以及具有所述第二膨胀机构(8)和所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)的所述第二流动路径(13)以分别从分支部位(15,17)延伸至第一通入部位(16)的方式构成,并且
-膨胀机构(19)以沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一通入部位(16)下游的方式构成,或者
-膨胀机构(20,21)分别以沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一流动路径(12)内部的所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)下游和所述第二流动路径(13)内部的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)下游的方式构成。
2.根据权利要求1所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在空调设备的第一部件(60)内部以及以能够沿着用于所述乘客舱的送入空气的流动方向(61)依次加载的方式设置,并且所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述空调设备的第二部件(62,62a,62b)内部。
3.根据权利要求2所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,所述空调设备的所述第一部件(60)以能够被从所述乘客舱导出的空气或者周围环境空气或者由从所述乘客舱导出的空气和周围环境空气构成的混合物穿流的方式构成。
4.根据权利要求2或3所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,所述空调设备的所述第二部件(62,62a,62b)以能够被从所述乘客舱导出的空气穿流的方式构成,其中所述空气能够导出到所述乘客舱中和/或周围环境中。
5.根据权利要求2或3所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,所述第二部件(62,62a,62b)具有在壳体(66a,66b-2)的壁部中构成的用于将空气导出到周围环境中的开口以及具有用于打开和封闭所述开口的空气引导装置(70a,70b),其中所述开口以沿着所述空气的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)下游的方式构成。
6.根据权利要求1所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有第三流动路径(14),所述第三流动路径具有第三膨胀机构(10)和能作为蒸发器运行的热交换器(11),其中所述第三膨胀机构(10)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述热交换器(11)上游,并且所述第三流动路径(14)并联于所述第一流动路径(12)和所述第二流动路径(13)构成。
7.根据权利要求6所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,具有所述第三膨胀机构(10)和所述热交换器(11)的所述第三流动路径(14)以从分支部位(17)延伸至第二通入部位(18,18c,18d)的方式构成,其中所述第二通入部位(18,18c,18d)以沿着所述制冷剂穿过所述第一流动路径(12)和所述第二流动路径(13)的流动方向设置在所述第一通入部位(16)下游的方式构成。
8.根据权利要求7所述的空调系统(1a,1b,1c),其特征在于,所述制冷剂回路(2a,2b,2c)具有内部的热交换器(7),其中所述内部的热交换器(7)在高压侧设置在所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4)和所述流动路径(12,13)的所述分支部位(15)之间,以及在低压侧设置在
-所述第二通入部位(18)和所述压缩机(3)之间,或者
-所述第一通入部位(16)和所述第二通入部位(18c)之间。
9.根据权利要求1所述的空调系统(1d),其特征在于,所述制冷剂回路(2d)具有在所述第一流动路径(12d)内部构成的内部的热交换器(7d),其中所述内部的热交换器(7d)沿着所述制冷剂的流动方向在高压侧设置在所述第一膨胀机构(5)上游以及在低压侧设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)下游。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的空调系统(1a,1b,1c,1d),其特征在于,
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在所述冷却剂回路(30,30a,30c)的第一流动路径(35)内部,并且所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30,30a)的第二流动路径(36)内部,其中所述流动路径(35,36)和所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)以彼此并联地能穿流的方式设置,或者
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)和所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30b)的共同的流动路径(35b)内部,使得所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)能够串联地依次被穿流。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的空调系统,其特征在于,所述冷却剂回路(30a,30b,30c)构成有用于将热量传输给空气的第三冷却剂-空气-热交换器(41)。
12.根据权利要求11所述的空调系统,其特征在于,所述第三冷却剂-空气-热交换器(41)设置在所述冷却剂回路(30a,30b,30c)的流动路径(42)内部,该流动路径以并联于构成有所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)和/或所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)的流动路径(35,35b,36)能够由冷却剂穿流的方式设置。
13.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在所述冷却剂回路(30,30a,30c)的第一流动路径(35)内部,并且所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30,30a)的第二流动路径(36)内部,其中所述流动路径(35,36)和所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)以彼此并联地能穿流的方式设置,或者
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)和所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30b)的共同的流动路径(35b)内部,使得所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)能够串联地依次被穿流,其中,所述冷却剂回路(30a,30b,30c)具有并联于冷却剂-空气-热交换器(33,34,41)的所述流动路径(35,35b,36,42)构成为旁路的流动路径(45)。
14.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在所述冷却剂回路(30,30a,30c)的第一流动路径(35)内部,并且所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30,30a)的第二流动路径(36)内部,其中所述流动路径(35,36)和所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)以彼此并联地能穿流的方式设置,或者
-所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)和所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述冷却剂回路(30b)的共同的流动路径(35b)内部,使得所述冷却剂-空气-热交换器(33,34)能够串联地依次被穿流,其中,所述冷却剂回路(30a,30b,30c)具有流动路径(50),该流动路径并联于具有冷却剂-空气-热交换器(33,34,41)的流动路径(35,35b,36,42)和/或并联于构成为旁路的流动路径(45)构成,其中所述流动路径(50)构成有能够作为蒸发器运行的热交换器(11)以及第二运送设备(49)。
15.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),
所述第一膨胀机构(5)以及所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)设置在所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的第一流动路径(12)内部,而所述第二膨胀机构(8)以及所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)设置在所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的第二流动路径(13)内部,
所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有第三流动路径(14),所述第三流动路径具有第三膨胀机构(10)和能作为蒸发器运行的热交换器(11),其中所述第三膨胀机构(10)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述热交换器(11)上游,并且所述第三流动路径(14)构成为并联于所述第一流动路径(12)和所述第二流动路径(13),其中,所述热交换器(11)构成为制冷剂-冷却剂-热交换器。
16.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),
所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在空调设备的第一部件(60)内部以及以能够沿着用于所述乘客舱的送入空气的流动方向(61)依次加载的方式设置,并且所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述空调设备的第二部件(62,62a,62b)内部,
其中,所述制冷剂回路(2a,2b)的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)和所述冷却剂回路(30,30a,30b)的所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)在所述空调设备的所述第二部件(62,62a)的内部以沿着所述空气的流动方向(63,63a)依次能加载的方式设置,并且所述第二部件(62,62a)具有用于围绕所述制冷剂-空气-热交换器(9)引导空气的旁路,其中空气引导装置(68)构造用于经由所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)的热传输面并且通过所述旁路划分空气质量流。
17.一种机动车辆的空调系统(1a,1b,1c,1d),具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c),其中
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)具有:压缩机(3);能够作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-热交换器(4),所述制冷剂-冷却剂-热交换器用于在制冷剂和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的冷却剂之间进行热传输;以及用于调节用于乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6),其中第一膨胀机构(5)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)上游,
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)具有运送设备(31)、用于对所述乘客舱的送入空气加热的第一冷却剂-空气-热交换器(33)以及所述制冷剂-冷却剂-热交换器(4),
其特征在于,
-所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)构成有用于调节用于所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9),其中第二膨胀机构(8)沿着所述制冷剂的流动方向设置在所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)上游,并且
-所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)构成有用于对所述乘客舱的送入空气加热的第二冷却剂-空气-热交换器(34),
所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第一冷却剂-空气-热交换器(33)设置在空调设备的第一部件(60)内部以及以能够沿着用于所述乘客舱的送入空气的流动方向(61)依次加载的方式设置,并且所述制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)和所述冷却剂回路(30,30a,30b,30c)的所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述空调设备的第二部件(62,62a,62b)内部,
其中,所述空调设备的所述第二部件(62,62b)由两个彼此分开设置的元件(62b-1,62b-2)构成,其中所述冷却剂回路(30,30c)的所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)设置在所述第二部件(62,62b)的第一元件(62b-1)内部,而所述制冷剂回路(2c,2d)的所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)设置在所述第二部件(62,62b)的第二元件(62b-2)内部。
18.一种用于运行机动车辆的根据权利要求1至15中任一项所述的空调系统(1a,1b,1c,1d)的方法,所述空调系统具有制冷剂回路(2a,2b,2c,2d)和冷却剂回路(30,30a,30b,30c)并且用于针对乘客舱的待调节的送入空气在制冷设施模式、热泵模式和再加热模式中运行,其特征在于,将制冷剂的压力水平设定为,使得用于调节所述乘客舱的送入空气的第一制冷剂-空气-热交换器(6)内部的压力水平以及用于调节所述乘客舱的送入空气的第二制冷剂-空气-热交换器(9)内部的压力水平彼此对应或者彼此不同,并且所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)内部的和/或所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)内部的至少一个压力水平对应于能够作为蒸发器运行的热交换器(11)内部的压力水平或者高于能够作为蒸发器运行的热交换器(11)内部的压力水平。
19.根据权利要求18所述的用于运行空调系统(1a,1b,1c,1d)的方法,其特征在于,所述第一制冷剂-空气-热交换器(6)和所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)彼此并联地由制冷剂穿流。
20.根据权利要求18或19所述的用于运行空调系统(1a,1b,1c,1d)的方法,其特征在于,第一冷却剂-空气-热交换器(33)和第二冷却剂-空气-热交换器(34)彼此并联地由冷却剂穿流或者串联地依次由冷却剂穿流。
21.根据权利要求18或19所述的用于运行空调系统(1a,1b,1c,1d)的方法,其特征在于,
-沿着空气的流动方向(63,63a)对所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)并且紧接着对第二冷却剂-空气-热交换器(34)加载空气,其中至少一个子空气质量流分别经由所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)的热传输面并且经由所述第二冷却剂-空气-热交换器(34)的热传输面引导,和/或
-经由所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)的热传输面引导的或者从所述第二制冷剂-空气-热交换器(9)旁边引导经过的空气质量流的至少一个子空气质量流导出到周围环境中。
CN201810960955.XA 2017-08-23 2018-08-22 机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法 Active CN109421479B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017119289.1 2017-08-23
DE102017119289 2017-08-23
DE102018118118.3A DE102018118118A1 (de) 2017-08-23 2018-07-26 Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems
DE102018118118.3 2018-07-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109421479A CN109421479A (zh) 2019-03-05
CN109421479B true CN109421479B (zh) 2022-06-24

Family

ID=65321624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810960955.XA Active CN109421479B (zh) 2017-08-23 2018-08-22 机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10953727B2 (zh)
KR (1) KR20190022353A (zh)
CN (1) CN109421479B (zh)
DE (1) DE102018118118A1 (zh)
ES (1) ES2864713T3 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018129393B4 (de) 2018-11-22 2022-10-06 Hanon Systems Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems
US20200282806A1 (en) * 2019-03-04 2020-09-10 Denso International America, Inc. Heating and cooling system
US11198346B2 (en) * 2019-03-14 2021-12-14 Ford Global Technologies, Llc Vehicle vapor-injection heat pump system with controllable evaporator valve
DE102019107193A1 (de) * 2019-03-20 2020-09-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steuerungssystem für ein Wärmesystem sowie Verfahren zum Betrieb eines Wärmesystems
DE102019107191A1 (de) * 2019-03-20 2020-09-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, Elektro- oder Hybridfahrzeug, Verfahren zum Betrieb eines Wärmesystems
JP7329373B2 (ja) * 2019-07-01 2023-08-18 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 空気調和ユニット、熱交換器、および空気調和機
JP7283285B2 (ja) * 2019-07-22 2023-05-30 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
DE102021101127A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Hanon Systems System zum Klimatisieren der Luft eines Fahrgastraums und zur Wärmeübertragung mit Antriebskomponenten eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Betreiben des Systems
DE102020208613A1 (de) * 2020-07-09 2022-01-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug und Kühlverfahren
DE102021200937A1 (de) * 2021-02-02 2022-08-04 Mahle International Gmbh Klimatisierungsanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102021112472A1 (de) 2021-05-12 2022-11-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems eines Kraftfahrzeugs mit Kühlleistungsregelung
WO2022248336A1 (fr) * 2021-05-26 2022-12-01 Valeo Systemes Thermiques Système de conditionnement thermique
CN113276744A (zh) * 2021-05-28 2021-08-20 华为技术有限公司 一种热管理系统及电动车
JP2023138890A (ja) * 2022-03-21 2023-10-03 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228301A (en) * 1992-07-27 1993-07-20 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system
CN107074094A (zh) * 2014-08-19 2017-08-18 雷诺两合公司 包括用于冷却电池的蒸发器以及用于加热电池的散热器的用于控制电池温度的设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100662A (ja) 1996-09-25 1998-04-21 Calsonic Corp 自動車用空気調和装置
JP3969254B2 (ja) * 2001-10-29 2007-09-05 株式会社デンソー バッテリ温度管理装置
US8387406B2 (en) * 2008-09-12 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Refrigerant system oil accumulation removal
DE102009060860A1 (de) * 2009-12-30 2011-07-07 VOSS Automotive GmbH, 51688 Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug sowie Verfahren zum Temperieren
JP5581886B2 (ja) 2010-08-11 2014-09-03 株式会社日立製作所 車両用空調システム
DE102010042127B4 (de) 2010-10-07 2020-09-17 Audi Ag Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
DE102012111672B4 (de) 2012-04-26 2013-12-05 Visteon Global Technologies, Inc. Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage mit Wärmepumpen- und Nachheizfunktionalität
DE102012108891B4 (de) 2012-09-20 2022-01-27 Hanon Systems Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeuges und Luftleitvorrichtung für einen Wärmeübertrager
US10302346B2 (en) 2014-07-16 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Maximizing defrost mode in electrified vehicle having dual evaporator and dual heater core climate control system
DE102014113526A1 (de) 2014-09-19 2016-03-24 Halla Visteon Climate Control Corporation Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228301A (en) * 1992-07-27 1993-07-20 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system
CN107074094A (zh) * 2014-08-19 2017-08-18 雷诺两合公司 包括用于冷却电池的蒸发器以及用于加热电池的散热器的用于控制电池温度的设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20190061471A1 (en) 2019-02-28
ES2864713T3 (es) 2021-10-14
DE102018118118A1 (de) 2019-02-28
US10953727B2 (en) 2021-03-23
KR20190022353A (ko) 2019-03-06
CN109421479A (zh) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109421479B (zh) 机动车辆的空调系统和用于运行空调系统的方法
US10875385B2 (en) Climate control system of a motor vehicle and method for operating the climate control system
US10987997B2 (en) Air conditioning system of a motor vehicle and method for operating the air conditioning system
US10279655B2 (en) HV iCool light HVAC
EP2497662B1 (en) Heat pump system for vehicle
JP5342520B2 (ja) 自動車用小型温度調節システム
US11214126B2 (en) Air conditioning system of a motor vehicle and method for operating the air conditioning system
US9821627B2 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
US11179998B2 (en) Method of heating and cooling at least one zone of a passenger compartment of a vehicle
KR102266483B1 (ko) 공기 조화 시스템용 열 교환기 어레인지먼트, 및 자동차의 공기 조화 시스템, 그리고 공기 조화 시스템을 작동시키기 위한 방법
KR20190044538A (ko) 자동차의 열 시스템 및 열 시스템을 작동시키기 위한 방법
KR102171163B1 (ko) 자동차 객실의 공기를 조절하기 위한 공조 시스템 및 공조 시스템을 작동시키기 위한 방법
CN112543855B (zh) 复合阀及使用该复合阀的车用空调装置
KR101663406B1 (ko) 전기 차량을 위한 열 펌프 및 hvac 시스템 아키텍쳐
EP3446900B1 (en) Air-conditioning system of a motor vehicle
KR100266441B1 (ko) 차량 공기 조절 장치
US20230373272A1 (en) Thermal system of a motor vehicle and method of operating the thermal system
US20230077670A1 (en) Recovery heat exchanger in an environmental control system
US20230084147A1 (en) Environmental control system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant