CN113167508A - 具有多个冷凝器之间的压力均衡的制冷剂回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制冷剂回路(1)，特别是用于在车辆、优选是机动车辆中使用的制冷剂回路，具有：空调压缩机(2)；主冷凝器(4)，至少一个能接入的冷凝器(5)；以及切换器件(3)，所述切换器件构造成用于将一个或多个所述能接入的冷凝器(5)接入所述制冷剂回路(1)，还具有均压器件(5)，所述均压器件构造成用于将所述至少一个能接入的冷凝器(5)的内压与所述主冷凝器(4)的内压均衡。

Description

具有多个冷凝器之间的压力均衡的制冷剂回路

技术领域

背景技术

现今的特别是车辆、如例如机动车辆或载重车辆中的空调设备要求制冷功率有越来越宽的运行范围。利用热交换器结构上固定的尺寸设计越来越难以覆盖所述运行范围。此外，热交换器结构上固定的尺寸设计会带来能量效率或可调节性上的缺点。

在具有纯电动的动力系统的车辆中，对于不同部件和系统的冷却存在多种要求。除了对车辆舱室的常规冷却之外，对于向动力系统供应能量的电池存在附加的冷却需求，或者对于电池的充电技术装置也存在附加的冷却需求。由此，可能暂时需要明显更高的冷却功率。这种电池同样也可以称为动力系蓄电池，因为所述电池通常设计成二次电池并且设定为用于给动力系供应能力。

在传统上，纯电驱动的车辆的这种空调设备的制冷剂回路仅包含一个冷凝器，所述冷凝器被持续地使用。所述冷凝器是热交换器，在所述热交换器中，通过空调压缩机压缩的气态制冷剂在释放热量的情况下冷凝。对于这种冷凝器的尺寸设计，所述冷凝器一方面设计成具有足够大的尺寸，从而能够提供用于冷却车辆舱室和/或用于冷却在行驶期间通过电池产生的废热的必要的冷却功率。但冷凝器尺寸设计过大会导致制冷剂回路在能量上低效的运行，由此，为了制冷剂回路的运行，电池必须提供更多的能量。由此，最终明显降低了纯电动运行的车辆的最大可达到的里程。

空调压缩机必要的、宽的功率范围可以通过转速、压力比例和/或制冷剂的流动通过空调压缩机的质量流来调节。对于热交换器，如例如冷凝器，能量上能高效使用的范围仅通过设置多个、优选不同尺寸设计的冷凝器来扩展，可以通过适当的阀来在这些冷凝器之间实现切换。

特别是在行驶期间对电池充电时，需要在不同的冷凝器之间进行频繁的切换。例如在行驶期间对电池的充电可以通过换热法进行，就是说回输所回收的制动能量。但在行驶期间对电池的充电也可以例如通过感应式的充电来实现。如果行驶经过一个可以对电池进行充电的路段，则给尺寸设计较小的、持续运行的冷凝器补充接入高功率的冷凝器，以便对于在充电中产生的废热提供相应的冷却功率。如果离开这个路段，则使这个高功率的热交换器失效。

特别是在行驶运行期间给动力系蓄电池充电时，预计在各热交换器之间会发生频繁的切换，因为不是每个行驶路段都连续地装备有充电技术设备。在驶入具有充电技术设备的分段中时，附加接通高功率的热交换器并冷却消除在充电时产生的高废热。在离开这个具有充电技术设备的分段或路段时，重新使所述高功率的热交换器失效。

在两个不同的不是持续地被流动通过的冷凝器之间的切换会在冷却剂的气体动力学上产生压力冲击。这种压力冲击会导致声学舒适性上干扰性的噪声。此外，制冷剂回路和/或空调设备的部件的耐久性可能受到明显的不利影响。附加地，可能出现的是，制冷剂不利地移动到制冷剂回路中暂时不使用的区域中，从而在制冷剂回路的循环过程中不能有效地利用所述制冷剂。由此明显降低了制冷剂回路的能量效率。

发明内容

由此，由目前为止的现有技术可以看到的是，对于上面描述的缺点仍不存在令人满意的技术方案。因此，本发明的目的是，提供一种制冷剂回路，所述制冷剂回路一方面实现了具有尽可能宽的运行范围的制冷功率，并且另一方面缓冲和/或衰减和/或甚至完全防止在制冷剂的气体动力学上出现压力冲击。

所述目的特别是通过根据权利要求1的制冷剂回路、根据权利要求22的用于运行制冷剂回路的方法以及根据权利要求25的车辆来实现。

根据本发明的第一方面，所述目的特别是通过一种制冷剂回路、特别是用于在车辆、优选机动车辆中使用的制冷剂回路来实现，所述制冷剂回路具有：空调压缩机；主冷凝器；至少一个能接入(或者说能选择断开)的冷凝器；以及切换器件，所述切换器件构造成将一个或多个所述能接入的冷凝器接入制冷剂回路，一个均压器件构造成用于，使所述至少一个能接入的冷凝器的内压向主冷凝器的内压均衡(或逼近)。

所述主冷凝器特别是持续有效地运行并且在制冷剂的正常运行中使所述一个或多个能接入的冷凝器失效。所述主冷凝器的尺寸设计成，使得在正常运行中使主冷凝器与必要的冷却功率相适应。一旦需要更多的冷却功率，所述一个或多个能接入的冷凝器可以通过切换器件接入。但事先关闭的所述一个或多个能接入的冷凝器通常具有比有效的主冷凝器低的内压。在不对所述能接入的冷凝器的内压进行均衡的情况下，通过接通特别是可能由于制冷剂突然流入所述一个或多个能接入的冷凝器而形成压力冲击。因此与主冷凝器相对于所述能接入的冷凝器的内压差之间存在一种关系。由于在接通之前保持所述内压差尽可能小或者说使得各内压完全彼此相等，可以在接通时使压力冲击最小化。通过这种均衡甚至实现了，完全避免出现压力冲击或者至少(明显)降低压力冲击。如果在一个无效的冷凝器中的内压由于均压器件上升过高，则通过设置在所述冷凝器下游的适当的止回阀可以防止发生连续的压力升高。

制冷剂回路特别是指一种制冷机，在所述制冷机中，制冷剂在循环中运动。这里，优选制冷剂前后相继地发生不同的物态变化。在空调压缩机中压缩首先为气态的制冷剂。在空调压缩机的下游设置一个冷凝器，制冷剂在所述冷凝器中在释放热量的情况下冷凝。

接着，液化的制冷剂由于节流阀上的压力变化而膨胀，所述节流阀例如设计成膨胀阀或膨胀毛细管。在设置在下游的蒸发器中，制冷剂在吸收热量的情况下蒸发，由此从蒸发器吸收热能。现在再次通过所述制冷剂回路，从而在空调压缩机中发生气态制冷剂的压缩。制冷剂回路常见的使用目的可以在于提供制冷功率和/或热功率(热泵运行模式)。例如在电动机动车辆的特殊的应用场合中，在冬季，在动力系蓄电池快速充电时可能同时出现对制冷功率(用于冷却蓄电池的逆变器)和对热功率(用于加热车辆舱室)的需求。

蒸发器和冷凝器通常是指热交换器(传热器)。

相应的热交换器可以配置成气体冷却器。

多个(并联和/或串联的)传热器可以构成一个传热器单元。

多个(并联和/或串联的)冷凝器可以构成一个冷凝器单元。多个(并联和/或串联的)蒸发器可以构成一个蒸发器单元。

所述制冷剂回路可以配置成，使得空气和/或水和/或制冷剂或冷却介质能够流动通过。

相应压力、特别是内压的均衡或逼近特别是指，与没有设置均压器件或均压器件失效的(假设)情况相比，使压力差减小至少50％，优选至少90％。

这里特别是可以使用任意常用的制冷剂，但也可以使用特殊的制冷剂，如CO2(R744)。此外，根据本发明的装置和方法可以用于制冷技术设备之外的、例如在液压或气动技术设备中的单相或多相的流体或流体混合物。

空调压缩机特别可以是旋转式压缩机、涡旋式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机或涡轮压缩机，所述空调压缩机的压缩功率在运行期间可以通过其转速和/或通过倾斜盘的位置和/或通过关闭缸来控制或调节。

主冷凝器特别是指这样的热交换器，所述热交换器的尺寸设计成，使得这种热交换器在正常运行器件确保实现最佳的冷却功率。在正常运行中，主冷凝器优选持续地有效。冷凝器的尺寸设计这里涉及冷凝器的空间延展尺寸。这里至少主要适用于冷却功率与冷凝器的内表面之间的比例。能接入的冷凝器是另外的、优选尺寸设计不同的冷凝器，所述冷凝器可以通过切换器件接入制冷剂回路。

切换器件例如可以是切换阀，所述切换阀可以将存在于入口的流体流切换到第一出口或切换到第二出口。此外，这个功能也可以通过使用两个单独的阀来实现。此外也可以实现多个中间状态，在所述中间状态中，可以将存在于入口的流体流按比例分配到切换阀的各出口。

接通特别可以是指这样进行切换，使得在接通之后，主冷凝器失效并且所述一个或多个能接入的冷凝器激活。也可以仅接通多个能接入的冷凝器中确定的能接入的冷凝器，而其他能接入的冷凝器保持失效。同样可以在正常运行期间使一个所述冷凝器持续地有效，并且接通主冷凝器。

此外均压器件适于加热所述一个或多个能接入的冷凝器和/或主冷凝器，由此内压的均衡(逼近)可以简单且经济地实现。

在一个优选的实施形式中，所述均压器件包括电加热器，所述电加热器特别是构造成能接入和断开的和/或是能控制和/或调节的。所述电加热器特别是适于进行精确的控制或调节，由此能够实现对内压尽可能快速和高效的适应性调整。此外，一个电加热器或各一个电加热器能够简单地集成到所述一个或多个能接入的冷凝器和/或主冷凝器中。电加热器同样可以不是完整地集成到冷凝器中，而是安装在外部。此外，可以在制冷循环的任意位置将多个能局部激活的加热器定位在部件上/中或管道上/中。

优选所述均压器件适于通过带有主冷凝器的废热的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器。由此，可以利用主冷凝器的废热。所述制冷剂回路由此在能量效率方面得到优化。备选地，所述均压器件适于通过带有预热的新鲜空气的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器。

在一个优选的实施形式中，所述制冷剂回路还具有至少一个蒸发器，关于制冷剂回路的流动方向在蒸发器之前、之内和/或之后设置至少一个附加的变压器件，所述变压器件特别是构造成，调整所述至少一个蒸发器的内压。

变压器件特别是指按上述类型的均压器件。所述变压器件可以通过带有例如主冷凝器的废热的来流加热，由此实现了内压的压力改变。此外，变压器件可以包括电加热器，所述电加热器特别是构造成能接入和断开的和/或是能控制和/或调节的。

由此可以避免或至少减少干扰性的噪声排放(如例如嘶嘶声)，这种噪声排放可能由于非静态的相变和/或晃动的液态制冷剂而出现。

此外，可以避免蒸发器结冰，从而可以提高冷却水装置、即所谓的冷水机中的制冷功率。由此可以使(电子)制冷剂压缩机(eKMV)有较高的转速，并且使较大的质量流比例流动通过冷水机。

此外，特别是避免了，可能在制冷剂回路的不同部分处、例如在蒸发器中出现制冷剂移动。

优选的是，所述制冷剂回路的至少一个另外的分部段能够临时地从制冷剂回路上分离以及接入，特别是所述至少一个另外的分部段设有至少一个另外的均压器件，所述另外的均压器件优选构造成，使多个分部段的内压相对于彼此和/或向主冷凝器和/或能接入的冷凝器的内压均衡(或者说逼近)。由此，在切换过程中，可以降低或尽可能避免在制冷循环的各分部段之间出现压力梯度。

根据本发明，所述另外的分部段例如是指第二制冷剂压缩机，所述第二制冷剂压缩机能够利用相应的切换器件与第一制冷剂压缩机并联或串联地连接。此外，所述另外的分部段例如也可以是指第二蒸发器，所述第二蒸发器能够利用相应的切换器件与第一蒸发器并联或串联。

所述制冷剂回路优选还具有至少一个节流机构，所述节流机构特别是能控制和/或能调节的，所述节流机构优选关于制冷剂回路的流动方向设置在蒸发器和/或主冷凝器和/或能接入的冷凝器之前、之内和/或之后。由此可以避免出现与气体动力振动声学相关联的现象(如例如嘶嘶声、拍击声)和/或所述蒸发器结冰。此外，为了冷却和加热目的，可以通过提高制冷机、蒸发器、冷凝器和/或气体冷却机上的压力和温度水平来实现功率提高，由此，可以实现较高的eKMV转速，并且可以使较大的质量流比例流动通过冷水机。

此外，特别是还关于制冷剂回路的流动方向在空调压缩机之前设置传热器或相分离机，由此特别是对于基于氟的制冷剂可以避免压缩机吸入液体。

特别是所述均压器件可以附加地具有均压毛细管或者仅具有这种均压毛细管，通过所述均压毛细管，所述主冷凝器能够与一个或多个所述能接入的冷凝器流体连通，和/或所述能接入的冷凝器能相互流体连通。通过所述均压毛细管，可以在主冷凝器中和在所述一个或多个能接入的冷凝器中随时得到相同的静态内压。所得到的制冷剂质量流使得，可以避免在主冷凝器以及在所述一个或多个能接入的冷凝器中出现制冷剂量过少。为了防止通过均压毛细管补充流动的制冷剂发生冷凝，在正常运行中不对所述一个或多个能接入的冷凝器进行冷却。优选这可以通过供应热量和/或通过闭锁进气来实现，例如通过百叶窗式风门来实现。由此可以特别经济地实现内压的平衡。

优选所述均压毛细管具有可操控的截止阀和/或止回阀，由此能够通过经济的均压毛细管实现内压有调节的均衡。

在一个特别优选的实施形式中，所述切换器件特别是与所述均压器件相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器能相对于主冷凝器串联地接入，所述切换器件特别是与所述均压器件相结合设置优选关于所述主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器设置在上游。由此可以实现有目的地接通所述一个或多个能接入的冷凝器。主冷凝器在这种连接方案中是持续有效的。

备选地，所述切换器件特别是与所述均压器件相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器能相对于主冷凝器并联地接通，所述切换器件特别是与所述均压器件相结合设置优选关于所述主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器设置在上游。通过主冷凝器与所述一个或多个能接入的冷凝器的并联连接得到了另外的连接技术上的可能性。通过并联连接例如使得可以接通所述一个或多个能接入的冷凝器，同时可以使主冷凝器卸荷或失效。此外，由此可以对切换状态进行更为精细的分级。例如，尺寸设计较小的主冷凝器和尺寸设计大于主冷凝器的能接入的冷凝器通过并联连接能够接入三个切换状态。在第一切换状态中，所述主冷凝器有效，所述能接入的冷凝器失效。在第二切换状态中，所述能接入的冷凝器有效，所述主冷凝器失效。并且，最后在第三切换状态中，主冷凝器和能接入的冷凝器都有效。通过主冷凝器和能接入的冷凝器的不同的尺寸设计，由此得到三个不同的冷却功率水平，制冷剂回路能够以这三个冷却功率水平运行。

所述均压器件特别是可以通过控制或调节单元来控制和/或调节，所述主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器分别具有压力传感器，所述压力传感器设计成，将压力传感器的测量数据发送给所述控制或调节单元。所述压力传感器特别是提供关于主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器的内压的测量数据。优选将所述测量数据发送给所述控制或调节单元，由此使得能够将所述一个或多个能接入的冷凝器中的内压可靠地调节到所述主冷凝器的内压。作为控制或调节单元可以例如使用比例积分调节器(PI调节器)或者也可以使用比例积分微分调节器(PID调节器)。但在这种情况下，也可以将多个配设给单个主冷凝器或所述至少一个单个能接入的冷凝器的控制或调节装置理解为控制或调节单元。这里，单个控制或调节装置优选通过总线通信系统相互之间以及与相应的压力传感器连接。

备选地也可以在主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器的供应管路中分别安装压力传感器，所述压力传感器设计成向所述控制或调节单元发送压力传感器的测量数据。通过将压力传感器安装在相应的供应管道中，主冷凝器和所述一个或多个能接入的冷凝器保持是经济的和能简单地制造的，因为不必将压力传感器集成到冷凝器中。

所述均压器件特别是可以具有用于改变主冷凝器的废热空气流中和/或所述一个或多个能接入的冷凝器中的废热流的机构，所述用于改变废热流的机构特别是能摆动的百叶窗式风门。这个实施形式是特别经济的。

所述切换器件优选可以构造成切换阀，特别是二位三通阀，优选附加于打开和关闭的切换状态，还实现了部分关闭的切换状态。由此可以在不需要单独的毛细管的情况下直接通过切换机构在激活主质量流之前实现内压的均衡。

此外切换机构可以设计成多通路切换阀。这意味着，n位m通切换阀可以将m个入口切换到n个出口。

优选的是，所述切换阀具有均压毛细管，利用所述均压毛细管能在切换阀的第一出口管线和第二出口管线之间建立流体连通。所述均压毛细管特别是可以至少部分地集成在切换阀的内部。

由此可以借助于时间上在前的先导流体流实现对切换阀的出口管线之间的压力梯度的补偿，由此避免出现压力冲击。所述均压毛细管特别是具有阀，所述阀适于打开和关闭均压毛细管，由此可以调整在前的先导流体流。优选所述均压毛细管是常开的。

优选的是，所述切换阀在切换阀的定子和/或转子中具有毛细孔，由此可以实现固定的时间进程，在这个进程中，先导流体流在任意切换过程中都在时间上在主流体流之前行进。

上述目的特别是通过用于运行制冷剂回路的方法来实现，使主冷凝器持续有效地运行，并且在一个或多个所述能接入的冷凝器接通之前和/或期间，使所述一个或多个能接入的冷凝器的内压向主冷凝器的内压均衡(或逼近所述内压)。

优选的是，在接通一个或多个能接入的冷凝器时，首先使先导流体流流动通过均压毛细管和/或切换阀的毛细孔，以便使所述一个或多个能接入的冷凝器的内压向主冷凝器的内压均衡。由此，在切换到主流体流之前，可以使所述一个或多个能接入的冷凝器和/或与所述一个或多个能接入的冷凝器连接的管线的内压均衡。

可选地，所述毛细管可以连接在二位三通阀之外。由此所述毛细管也可以连接在制冷剂回路中的一个引导液态制冷剂的位置上。这可以例如在冷凝器之后在下游在液体管道上进行。

在接通之前和/或期间，特别是可以确定空调压缩机的转速和/或质量流，当所述转速和/或质量流具有非常小的优选等于零的值时，这样操控所述空调压缩机，使得将转速和/或质量流调整到这个非常小的优选等于零的值。通过这样的操控，可以防止，由于空调压缩机的内压与主冷凝器和/或所述一个或多个能接入的冷凝器的内压之间的压力降或者通过所述压力降形成的流体流使得空调压缩机一起运动或一起转动。特别是，转速非常小的值是指这样的值，所述值小于0.5转/min、优选小于0.1转/min，或者特别优选地小于0.01转/min。质量流非常小的值可以是指这样的值，所述值小于2.5g/s，优选小于1g/s，或者特别是小于0.01g/s。

上面所述目的特别是还通过一种车辆、特别是机动车辆来实现，包括根据上面所述类型的制冷剂回路，所述制冷剂回路特别是通过上面所述类型的方法来运行。所述车辆优选是电动车或者是混合动力车辆，所述车辆具有动力系蓄电池。在所述车辆的行驶运行期间对动力系蓄电池充电时，预计会在制冷剂回路的各冷凝器之间进行频繁的切换，因为不是每个行驶路段都连续地配备有充电技术设备。在驶入带有充电技术设备的分段中时，接入高功率的冷凝器并冷却消除在充电中产生的高废热。在离开这个带有充电技术设备的分路段时，重新使所述高功率的冷凝器失效。在这种情形下，使用本发明是特别有利的。

其他实施形式由从属权利要求得出。

附图说明

下面参考根据附图详细解释的实施例来说明本发明。这里：

图1示出根据本发明的制冷剂回路的第一实施形式的线路图；

图2示出根据本发明的制冷剂回路的第二实施形式的线路图；

图3示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图4示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图5示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图6示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图7示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图8示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图9示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图10示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图11示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图12示出根据本发明的制冷剂回路的另一个实施形式的线路图；

图13A示出二位三通阀的一个实施例在第一切换状态下的示意性细部图；

图13B示出二位三通阀的一个实施例在第二切换状态下的示意性细部图；

图13C示出二位三通阀的一个实施例在第三切换状态下的示意性细部图；

图14A示出二位三通阀的一个实施例在第一切换状态下的示意性细部图；

图14B示出二位三通阀的一个实施例在第二切换状态下的示意性细部图；

图14C示出二位三通阀的一个实施例在第三切换状态下的示意性细部图。

具体实施方式

图1中示出根据本发明的制冷剂回路的第一实施形式的线路图。所示出的制冷剂回路1包括以下部件：空调压缩机2；设置在下游的预冷机10；设置在下游的切换阀3；主冷凝器4；以及能接入的冷凝器5，所述能接入的冷凝器设置成能串联地接入；以及两个并联的膨胀阀8，所述膨胀阀分别具有一个下游的蒸发器7。在所述切换器件3和主冷凝器4之间设置止回阀9，并且在主冷凝器4和能接入的冷凝器5之间设置另一个止回阀。所述各个部件通过制冷剂管道相连接。

此外，主冷凝器4和所述能接入的冷凝器5分别包括一个压力传感器12。所述能接入的冷凝器5包括均压器件6，所述均压器件在所示实施形式中构造成能控制或能调节的电加热器。在所示的实施形式中，所述主冷凝器4也包括均压器件8，这个均压器件也设计成能控制或能调节的电加热器6。此外，在图1中示出控制或调节单元11，所述控制或调节单元适于接收压力传感器12的测量数据并根据接收到的测量数据控制或调节所述可控制或能调节所述能接入的冷凝器5和/或主冷凝器4中的电加热器。

在图1中在制冷剂回路1的所示部件之间示出的矩形表示制冷剂回路1中的能在制冷剂回路1上进行另外的改动的部位。所述另外的改动使得，必要时出现的气体压力冲击或其振动声学上的作用在幅值上进一步降低。

这样的改动例如可以由消音器组成，所述消音器是这样的部件，所述部件首先具有加宽的双重横截面阶跃和在这个横截面阶跃之后的变窄的双重横截面阶跃。此外，这种改动包括制冷剂管道内部的可压缩体形式的亥姆霍兹共鸣器或流体消声器。此外，也可以设想连接在管道上的副容积(压缩机保护结构)形式的流体消声器。同样可以采用具有机械是能屈服的弹性体部件的软管部分或者也可以采用切换阀的入口和出口之间的可调的旁路管道。此外，也可以使用产生主动的反向声波的部件，所述部件可以通过相消干涉消除压力冲击。也可以采用制冷剂管道壁部中和/或导流的部件中的材料堆积部作为另外的改动。也可以设想采用制冷剂管道上和/或导流部件上的闭锁块。

在图2中示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式的线路图。附加于在图1中示出的实施形式，这里通过两个单独的切换阀3构成切换器件3。

图3示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式。这里涉及主冷凝器4和能接入的冷凝器5之间的串联连接，类似于图1中所示的那样，但这里均压毛细管6用作压力补偿器件6。所述切换器件3在这个实施形式中设计成具有一个入口和两个出口的单个切换阀3，可以在所述出口之间进行切换。

图4示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式。所示出的制冷剂回路1同样包括主冷凝器4和能接入的冷凝器5之间的串联连接，类似于图1中所示的那样。但在这个实施形式中，替代如在图1中示出的实施形式中的电加热器，将均压毛细管6用作均压器件6。附加于在图3中示出的实施形式，这里切换阀3通过两个单个切换阀3构成。

图5示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式。所示出的制冷剂回路1同样包括主冷凝器4和能接入的冷凝器5之间的串联连接，类似于图1中所示的那样。在这个实施形式中，附加于可控制或可调节的电加热器，也将均压毛细管6用作均压器件6。切换器件3在这个实施形式中设计成具有一个入口和两个出口的单个切换阀3，可以在所述出口之间进行转换。

和前面示出的实施形式相同，在图6中示出的根据本发明的制冷剂回路1的实施形式同样示出了主冷凝器4和能接入的冷凝器5之间的串联连接。在这个实施形式中，电加热器6连同均压毛细管6也一起用作均压器件6。独特的是，与前面的实施形式不同，切换器件3在该实施形式中由两个单独的切换阀3构成。

图7示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式的线路图。在图7中示出的制冷剂回路1形成主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5的并联布置形式。

主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5的并联布置形式要求，在主冷凝器4和所述能接入的冷凝器5的下游分别设置一个止回阀9，因为否则已经通过有效的冷凝器(如例如主冷凝器4)的制冷剂流动或被压入失效的冷凝器(如例如所述能接入的冷凝器5).由此，从有效的制冷剂回路中提取制冷剂，从而降低了制冷剂回路的冷却功率。通过相应地设置止回阀9可以防止出现这种情况。

在所示的实施形式中，通过主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5的并联布置形式特别是实现了，能够在主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5之间进行切换。由此，例如所述能接入的冷凝器5可以首先是有效的，而主冷凝器是失效的。现在可以这样进行切换，使得主冷凝器4有效地运行，而所述能接入的冷凝器5失效。此外，也可以既使得主冷凝器4也使得所述能接入的冷凝器5有效地运行。

在图8中示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式。与在图7中示出的制冷剂回路相同，这里示出的制冷剂回路1同样是主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5之间的并联布置形式。与在图7中示出的实施形式之间的区别在于，切换器件3通过两个切换阀3构成。

在图9中示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式。如前面在图7和8中示出的那样，所示出的实施形式仍然是主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5之间的并联连接。与前面示出的实施形式不同，这里，通过均压毛细管6来使两个冷凝器的内压均衡，在该实施形式中没有设置电加热器6。

在图10中示出的实施形式同样是冷凝器的并联连接。这里，也将均压毛细管6用作均压器件6。在图10中，切换器件3通过两个单独的切换阀3实现。

在图11中示出根据本发明的制冷剂回路1的另一个实施形式，其中，在主冷凝器4与所述能接入的冷凝器5之间形成并联连接。在这个实施形式中，电加热器6以及均压毛细管6都用作均压器件6。所示出的切换器件设计成具有一个入口和两个出口的切换阀3。

图12最后示出根据本发明的制冷剂回路1，所述制冷剂回路基本上对应于在图11中示出的制冷剂回路1。但在这个实施形式中，切换器件3通过两个单独的切换阀3实现。

在图13A中示出二位三通阀3的一个实施例在第一切换状态下的示意性细节图。所述二位三通阀3具有一个入口管线31、一个第一出口管线32和一个第二出口管线33。此外，所述二位三通阀3还具有切换阀毛细管34，所述切换阀毛细管在这个实施例中完全安置和/或集成在切换阀壳体36中。

此外，所述二位三通阀3还包括切换阀转子35，所述切换阀转子可以这样运动，即，使得主流体流HFS可以通过入口管线31经由切换阀转子35流入第一出口管线32。在图13A中，主流体流HFS通过入口管线33经由切换阀转子35流入第一出口管线32。所示出的状态称为第一切换状态。

图13B示出处于第二切换状态的二位三通阀3在图13A中示出的实施例。切换阀转子35这里处于这样的位置，在所述位置中，主流体流HFS仍通过入口管线31经由切换阀转子35流入第一出口管线32。但在第二切换状态中，切换阀转子35处于这样的位置，在该位置中，切换阀毛细管34通入主流体流HFS，从而先导流体流PFS可以流动通过切换阀毛细管34。由此，在主流体流HFS发生切换之前，通过经由切换阀毛细管34的先导流体流发生压力补偿。

在图13C示出处于第三切换状态的二位三通阀3的在图13A和13B中示出的实施例。在这个状态下，主流体流HFS通过入口管线31经由切换阀转子35流入第二出口管线33。就是说，第三切换状态描述在主流体流HFS发生切换之后的切换状态。

在图14A中示出处于第一切换状态的二位三通阀3的另一个实施例的示意性细节图。二位三通阀3具有入口管线31、第一出口管线32和第二出口管线33。

与在图13A至13C中示出的实施例的主要区别在于，切换阀毛细管34不是完全安置在切换阀壳体36中，而是仅部分地安置在切换阀壳体36中。

在图14A中，主流体流HFS通过入口管线31经由切换阀转子35流入第一出口管线32。所示出的状态称为第一切换状态。

图14B示出在图14A中示出的处于第二切换状态中的二位三通阀3的实施例。切换阀转子35这里处于这样的位置，在该位置中，主流体流HFS仍通过入口管线31经由切换阀转子35流入第一出口管线32。但在所述第二切换状态中，切换阀转子35处于这样的位置，在该位置中切换阀毛细管34通入主流体流HFS，从而先导流体流PFS可以流动通过切换阀毛细管34。由此，在主流体流HFS发生切换之前，通过经由切换阀毛细管34的先导流体流进行压力补偿。

在图14C中示出处于第三切换状态中的二位三通阀3的图14A和14B中示出的实施例。在这个状态下，主流体流HFS通过入口管线33经由切换阀转子35流入第二出口管线33。就是说，所述第三切换状态描述在主流体流HFS发生切换之后的切换状态。

这里要指出的似乎，所有上面说明的部件单独考察以及按任意组合、特别是在图中示出的细节作为本发明的重要内容要求保护。对此的改变是本领域技术人员熟知的。

附图标记列表

1 制冷剂回路

2 空调压缩机

3 切换器件(切换阀)

4 主冷凝器(主热交换机)

5 能接入的冷凝器(能接入的热交换器)

6 均压器件(均压毛细管)

7 蒸发器

8 膨胀阀(膨胀毛细管)

9 止回阀

10 预冷却机

11 控制或调节单元

12 压力传感器

13 缓冲和/或衰减元件和/或旁通管道部段

31 切换阀的入口管线

32 切换阀的第一出口管线

33 切换阀的第二出口管线

34 切换阀毛细管(切换阀毛细孔)

35 切换阀转子

36 切换阀壳体

HFS 主流体流

PFS 先导流体流

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.制冷剂回路(1)，特别是用于在车辆、优选是机动车辆中使用的制冷剂回路，具有：

空调压缩机(2)，

主冷凝器(4)，

至少一个能接入的冷凝器(5)，以及

切换器件(3)，所述切换器件构造成用于将一个或多个所述能接入的冷凝器(5)接入所述制冷剂回路(1)，

均压器件(5)，所述均压器件构造成用于将所述至少一个能接入的冷凝器(5)的内压向所述主冷凝器(4)的内压均衡。

2.根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于加热所述一个或多个能接入的冷凝器(5)和/或主冷凝器(4)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)包括电加热器，所述电加热器特别是构造成能接入和断开的和/或是能控制和/或能调节的。

4.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于通过带有主冷凝器(4)的废热的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器(5)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于通过带有预热的新鲜空气的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器(5)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，所述制冷剂回路还具有至少一个蒸发器(7)，关于制冷剂回路(1)的流动方向在所述蒸发器(7)之前、之内和/或之后设置至少一个附加的变压器件，所述变压器件特别是构造成，用于调整所述蒸发器(7)的内压。

7.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述制冷剂回路(1)的至少一个另外的分部段能够临时地从制冷剂回路上分离以及能够接通，特别是所述至少一个另外的分部段设有至少一个另外的均压器件，所述另外的均压器件优选构造成，使多个分部段的内压相对于彼此均衡，和/或与主冷凝器(4)和/或所述能接入的冷凝器(5)平衡。

8.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，所述制冷剂回路还具有至少一个节流机构(8)，所述节流机构特别是能控制和/或能调节的，所述节流机构(8)优选关于制冷剂回路(1)的流动方向设置在所述蒸发器(7)和/或所述主冷凝器(4)和/或所述能接入的冷凝器(5)之前、之内和/或之后。

9.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，关于制冷剂回路(1)的流动方向还在空调压缩机(2)之前设置传热器或相分离机。

10.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)包括均压毛细管，通过所述均压毛细管，所述主冷凝器(4)能够与一个或多个所述能接入的冷凝器(5)流体连通，和/或所述能接入的冷凝器(5)相互间能流体连通。

11.根据权利要求中10所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管具有能操控的截止阀和/或止回阀。

12.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1至11中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器(5)能相对于所述主冷凝器(4)串联地接入，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合关于所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)优选设置在上游。

13.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1至11中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器(5)能相对于主冷凝器(4)并联地接入，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合关于所述主冷凝器(4)和所述能接入的冷凝器(5)优选设置在上游。

14.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)能通过控制或调节单元(11)来控制和/或调节。

15.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求14所述的制冷剂回路(1)，其中，所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)分别包括压力传感器(12)，所述压力传感器设计成，将所述压力传感器(12)的测量数据发送给控制或调节单元(11)。

16.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求14所述的制冷剂回路(1)，其中，在所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的供应管道中分别设置压力传感器(12)，所述压力传感器设计成，将所述压力传感器(12)的测量数据发送给控制或调节单元(11)。

17.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)具有用于改变主冷凝器(4)的废热空气流中和/或所述能接入的冷凝器(5)中的废热流的机构，所述用于改变废热流的机构是能摆动的百叶窗式风门。

18.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)构造成切换阀，特别是二位三通阀，优选附加于打开和关闭的切换状态，还实现了部分关闭的切换状态。

19.根据权利要求18所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换阀(3)具有均压毛细管(34)，利用所述均压毛细管能在切换阀(3)的第一出口管线(32)和第二出口管线(33)之间建立流体连通。

20.根据权利要求19所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管(34)具有阀，所述阀适于打开和关闭均压毛细管(34)。

21.根据权利要求19所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管(34)是常开的。

22.根据权利要求18所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换阀(3)在切换阀(3)的定子和/或转子中具有毛细孔(34)。

23.用于运行根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路的方法，所述主冷凝器(4)持续地有效运行，并且在接通一个或多个能接入的冷凝器(5)之前和/或期间，使所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的内压向主冷凝器(4)的内压均衡。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，在接通一个或多个所述能接入的冷凝器(5)时，首先使先导流体流(PFS)流动通过均压毛细管(6、34)和/或切换阀(3)的毛细孔，以便使所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的内压向主冷凝器(4)的内压均衡。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其中，在接通之前和/或期间，确定空调压缩机(2)的转速和/或质量流，当所述转速和/或质量流具有非常小的优选等于零的值时，这样操控所述空调压缩机(2)，使得将转速和/或质量流调整到这个非常小的优选等于零的值。

26.车辆，尤其是机动车辆，包括根据权利要求1至22中任一项所述的制冷剂回路，所述制冷剂回路特别是通过根据权利要求23至25中任一项所述的方法来运行。

Claims (25)

1.制冷剂回路(1)，特别是用于在车辆、优选是机动车辆中使用的制冷剂回路，具有：

空调压缩机(2)，

主冷凝器(4)，

至少一个能接入的冷凝器(5)，以及

切换器件(3)，所述切换器件构造成用于将一个或多个所述能接入的冷凝器(5)接入所述制冷剂回路(1)，

均压器件(5)，所述均压器件构造成用于将所述至少一个能接入的冷凝器(5)的内压向所述主冷凝器(4)的内压均衡。

2.根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于加热所述一个或多个能接入的冷凝器(5)和/或主冷凝器(4)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)包括电加热器，所述电加热器特别是构造成能接入和断开的和/或是能控制和/或能调节的。

4.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于通过带有主冷凝器(4)的废热的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器(5)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)适于通过带有预热的新鲜空气的来流加热一个或多个所述能接入的冷凝器(5)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，所述制冷剂回路还具有至少一个蒸发器(7)，关于制冷剂回路(1)的流动方向在所述蒸发器(7)之前、之内和/或之后设置至少一个附加的变压器件，所述变压器件特别是构造成，用于调整所述蒸发器(7)的内压。

7.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述制冷剂回路(1)的至少一个另外的分部段能够临时地从制冷剂回路上分离以及能够接通，特别是所述至少一个另外的分部段设有至少一个另外的均压器件，所述另外的均压器件优选构造成，使多个分部段的内压相对于彼此均衡，和/或与主冷凝器(4)和/或所述能接入的冷凝器(5)平衡。

8.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，所述制冷剂回路还具有至少一个节流机构(8)，所述节流机构特别是能控制和/或能调节的，所述节流机构(8)优选关于制冷剂回路(1)的流动方向设置在所述蒸发器(7)和/或所述主冷凝器(4)和/或所述能接入的冷凝器(5)之前、之内和/或之后。

9.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，关于制冷剂回路(1)的流动方向还在空调压缩机(2)之前设置传热器或相分离机。

10.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)包括均压毛细管，通过所述均压毛细管，所述主冷凝器(4)能够与一个或多个所述能接入的冷凝器(5)流体连通，和/或所述能接入的冷凝器(5)相互间能流体连通。

11.根据权利要求中10所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管具有能操控的截止阀和/或止回阀。

12.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1至11中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器(5)能相对于所述主冷凝器(4)串联地接入，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合关于所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)优选设置在上游。

13.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1至11中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合设置成，使得所述一个或多个能接入的冷凝器(5)能相对于主冷凝器(4)并联地接入，所述切换器件(3)特别是与所述均压器件(6)相结合关于所述主冷凝器(4)和所述能接入的冷凝器(5)优选设置在上游。

14.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)能通过控制或调节单元(11)来控制和/或调节。

15.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求10所述的制冷剂回路(1)，其中，所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)分别包括压力传感器(12)，所述压力传感器设计成，将所述压力传感器(12)的测量数据发送给控制或调节单元(11)。

16.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求10所述的制冷剂回路(1)，其中，在所述主冷凝器(4)和所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的供应管道中分别设置压力传感器(12)，所述压力传感器设计成，将所述压力传感器(12)的测量数据发送给控制或调节单元(11)。

17.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求1所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压器件(6)具有用于改变主冷凝器(4)的废热空气流中和/或所述能接入的冷凝器(5)中的废热流的机构，所述用于改变废热流的机构是能摆动的百叶窗式风门。

18.根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换器件(3)构造成切换阀，特别是二位三通阀，优选附加于打开和关闭的切换状态，还实现了部分关闭的切换状态。

19.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求18所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换阀(3)具有均压毛细管(34)，利用所述均压毛细管能在切换阀(3)的第一出口管线(32)和第二出口管线(33)之间建立流体连通。

20.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求19所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管(34)具有阀，所述阀适于打开和关闭均压毛细管(34)。

根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求19所述的制冷剂回路(1)，其中，所述均压毛细管(34)是常开的。

21.根据上述权利要求中任一项所述、特别是根据权利要求18所述的制冷剂回路(1)，其中，所述切换阀(3)在切换阀(3)的定子和/或转子中具有毛细孔(34)。

22.用于运行根据上述权利要求中任一项所述的制冷剂回路的方法，所述主冷凝器(4)持续地有效运行，并且在接通一个或多个能接入的冷凝器(5)之前和/或期间，使所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的内压向主冷凝器(4)的内压均衡。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，在接通一个或多个所述能接入的冷凝器(5)时，首先使先导流体流(PFS)流动通过均压毛细管(6、34)和/或切换阀(3)的毛细孔，以便使所述一个或多个能接入的冷凝器(5)的内压向主冷凝器(4)的内压均衡。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，在接通之前和/或期间，确定空调压缩机(2)的转速和/或质量流，当所述转速和/或质量流具有非常小的优选等于零的值时，这样操控所述空调压缩机(2)，使得将转速和/或质量流调整到这个非常小的优选等于零的值。

25.车辆，尤其是机动车辆，包括根据权利要求1至21中任一项所述的制冷剂回路，所述制冷剂回路特别是通过根据权利要求22至24中任一项所述的方法来运行。

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