CN116745151A - 包括储液器旁通支路的制冷剂流体回路 - Google Patents

Abstract

一种制冷剂流体回路(2)包括主支路(20)，该主支路包括储液器(4)、压缩设备(3)和至少一个第一热交换器(31)，制冷剂流体回路(2)包括第一支路(21)和第二支路，并且第一支路(21)包括至少一个第二热交换器(32)，第二支路包括至少一个第三热交换器(33)，制冷剂流体回路(2)包括起始于第二支路(22)处的旁通支路(25)，制冷剂流体回路(2)包括控制构件(8)，该控制构件被构造为控制第二支路(22)的制冷剂流体到储液器(4)和/或到旁通支路(25)的流动。

Description

包括储液器旁通支路的制冷剂流体回路

本发明的领域是用于加热或冷却车辆的空间或部件、尤其是该车辆的乘客舱或动力传动系统的部件的热处理系统的领域。更特别地，本发明涉及一种包括在这种热处理系统中的制冷剂流体回路。

机动车辆目前配备有制冷剂流体回路和传热流体回路，该制冷剂流体回路和该传热流体回路两者用于促进车辆的各个区域或各个部件的热处理。尤其已知这种制冷剂流体回路用于对送入配备有这种回路的车辆的乘客舱中的空气流进行热处理。

在该回路的另一应用中，已知传热流体回路用于冷却车辆的动力传动系统的部件，比如蓄电设备，蓄电设备用于向能够使车辆移动的电机供应能量。制冷剂流体回路通过经由两种流体之间的至少一个热交换来对传热流体回路进行热作用而间接促进这种冷却。因此，当在驱动阶段使用热处理系统时，热处理系统供应能够冷却蓄电设备的能量。为了冷却传热流体，制冷剂流体回路尤其包括压缩设备和储液器，压缩设备用于压缩处于气体状态的制冷剂流体，储液器可以保持处于液体状态的制冷剂流体，使得处于液体状态的制冷剂流体不循环通过压缩设备而损坏该压缩设备。

当蓄电设备需要非常快速地再充电时，对传热流体进行冷却使得传热流体能够冷却蓄电设备的需求可能急剧增加。出于该原因，热处理系统可以包括两个热交换器，以便通过制冷剂流体来提高传热流体的冷却能力，热交换器中的一个连接到储液器，另一热交换器绕过储液器，以便维持制冷剂流体回路内的循环充注。

为了限制生产成本，仍然可能被局限于单个热交换器，该单个热交换器旨在用于执行蓄电设备的冷却并且确保两个流体回路之间的热交换。在这种构型中，并且根据制冷剂流体回路的操作模式，在这种热交换器的输出处的制冷剂流体不能完全被引导到储液器并且也不能完全绕过储液器，以便在保持制冷剂流体回路的部件的使用寿命的同时维持循环充注。

本发明通过提出一种用于热处理系统的制冷剂流体回路使得可以克服该缺点，该制冷剂流体回路包括主支路，该主支路起始于第一汇聚点处并终止于第一分支点处并且包括至少一个储液器、压缩设备和至少第一热交换器，制冷剂流体回路至少包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路两者起始于第一分支点处并终止于第一汇聚点处，第一支路至少包括第二热交换器，该第二支路至少包括第三热交换器，其特征在于，制冷剂流体回路包括旁通支路，该旁通支路起始于位于第二支路上、在第三热交换器的下游的第二分支点处，并且终止于位于主支路上、在储液器的下游和压缩设备的上游的第二汇聚点处。

借助于这种回路，根据制冷剂流体回路的操作模式，制冷剂流体在第三热交换器内进行热处理之后可以被引导至储液器或绕过储液器。这种布置使得可以保持制冷剂流体内的循环充注，同时延长回路的部件的正常操作，更特别地延长压缩设备的操作。

压缩设备负责循环回路内的制冷剂流体，尤其是通过在高压下压缩处于气态状态的制冷剂流体，这也具有增加其温度的效果。

设置在制冷剂流体回路中的热交换器中的每一个参与至少涉及制冷剂流体的热交换。根据回路的操作模式，所述制冷剂流体因此可以通过这些热交换释放或吸收热能。

储液器相对于制冷剂流体的循环方向设置在压缩设备的上游。例如，储液器可以呈罐的形式，该罐具有在所述制冷剂流体在制冷剂流体回路中循环之后保持仍呈液态形式的制冷剂流体的任何部分的功能。因此，储液器使得可以避免其中呈液态形式的制冷剂流体循环到远至压缩设备的情况，因为压缩设备不能作用于呈液态形式的制冷剂流体。

第一支路和第二支路各自包括至少一个热交换器。设置在第一支路上的第二热交换器参与导致车辆的冷却的热交换。设置在第二支路上的第三热交换器本身间接参与车辆的在其操作期间易于释放热量的一个或多个部件(例如车辆的电机的蓄电设备)的热处理。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路包括控制构件，该控制构件被构造为管理制冷剂流体从第二支路到储液器和/或到旁通支路的循环。控制构件使得可以确定在第二支路中循环的被引导至储液器或绕过储液器的制冷剂流体的分配。因此，这种控制构件是可参数化的，以便改变所述制冷剂流体分配，并且根据制冷剂流体回路的操作模式来这样做。

根据本发明的一个特征，控制构件设置在第二支路上、在第三热交换器的下游。有利的是，控制构件基本上设置在制冷剂流体回路的那个区域中，在该区域中，在第二支路中循环的制冷剂流体循环到储液器和/或在旁通支路内循环。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路被构造为将在第一支路中循环的全部制冷剂流体循环至储液器。根据车辆的乘客舱的冷却需求，第二热交换器的输出处的液体形式的制冷剂流体的比例可能很大。有利的是，在第一支路中循环的制冷剂流体因此系统地穿过储液器，使得液体形式的制冷剂流体可以存储和保持在储液器中。

根据本发明的一个特征，第一热交换器被构造为在主支路中循环的制冷剂流体与到车辆的乘客舱的外部空气流之间执行热交换。为了设置在外部空气流的路径中，第一热交换器可以例如布置在车辆的前端处。根据制冷剂流体回路的操作模式，第一热交换器使得可以藉由外部空气流来冷却制冷剂流体。根据另一操作模式，第一热交换器也可以允许通过制冷剂流体冷却外部空气流。

根据本发明的一个特征，第二热交换器被构造为在第一支路中循环的制冷剂流体与旨在被送入车辆的乘客舱中的内部空气流之间执行热交换。因此，是内部空气流通过被在第一支路中循环并且更特别地循环通过第二热交换器的制冷剂流体预先冷却而直接冷却车辆的乘客舱。出于该原因，第二热交换器可以例如集成在通风、加热和/或空调设施内，这确保内部空气流以循环方式循环，以便根据其操作模式冷却或加热乘客舱。

根据本发明的一个特征，第三热交换器被构造为在第二支路中循环的制冷剂流体与传热液体回路之间执行热交换。是传热液体将直接冷却以上提及的蓄电设备。通过冷却蓄电设备，传热液体将回收热能。然后，在第三热交换器内发生的制冷剂流体与传热液体之间的热交换期间，该热能被在第二支路中循环的制冷剂流体回收。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路包括设置在第一热交换器的上游的膨胀构件。膨胀构件使得可以使制冷剂流体在制冷剂流体穿过热交换器之前膨胀。制冷剂流体的膨胀使得可以降低其压力和其温度，以便允许吸收热能。根据制冷剂流体回路的操作模式，膨胀构件具有使制冷剂流体循环而不必使制冷剂流体膨胀的特定特征。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路包括设置在第二热交换器的上游的膨胀元件。膨胀元件使得可以降低制冷剂流体的压力和温度，以经由第二热交换器冷却内部空气流。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路包括设置在第三热交换器的上游的膨胀设备。膨胀设备使得可以降低制冷剂流体的压力和温度，以经由第三热交换器冷却在传热液体回路中循环的传热液体。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路可以包括第四热交换器，该第四热交换器包括设置在第一支路上、在膨胀元件的上游的第一部段以及设置在主支路上、在储液器的下游和第二汇聚点的上游的第二部段，第四热交换器被构造为在第一支路中循环的制冷剂流体与主支路中循环的制冷剂流体之间执行热交换，旁通支路被构造为使制冷剂流体循环使得制冷剂流体绕过第四热交换器和储液器。换句话说，第四热交换器在制冷剂流体回路的内部，并且确保在回路的两个不同部分内循环的制冷剂流体的两个部分之间的热交换。第四热交换器同时预冷却在第一支路中循环的制冷剂流体，同时加热在储液器的输出处的主支路中的制冷剂流体。

在第一支路中循环的制冷剂流体的预冷却使得可以在循环通过第二热交换器之前经由膨胀元件更有效地冷却该制冷剂流体。此外，提高储液器的下游的制冷剂流体的温度使得可以蒸发在储液器与压缩设备之间循环的同时可能形成的制冷剂流体的任何液相。因此，制冷剂流体以完全气态的形式到达压缩设备。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路可以包括第五热交换器，该第五热交换器包括设置在第二支路上、在膨胀设备的上游的第一部段以及设置在旁通支路上的第二部段，第五热交换器被构造为在第二支路中循环的制冷剂流体与旁通支路中循环的制冷剂流体之间执行热交换。根据与第四热交换器相同的原理，第五热交换器预冷却在第二支路中循环的制冷剂流体，以便在膨胀设备处创建更有效的膨胀，并因此在穿过第三热交换器之前创建更好的冷却。另一方面，加热在旁通支路内循环的制冷剂流体使得可以蒸发在旁通支路内循环期间可能形成的制冷剂流体的任何液相，并且这发生在通过压缩设备对制冷剂流体进行压缩之前。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路可以包括第六热交换器，该第六热交换器设置在主支路上、在压缩设备的下游和第一热交换器的上游，并且被构造为在主支路中循环的制冷剂流体与传热流体之间执行热交换。由于这种热交换发生在压缩设备的下游，因此制冷剂流体在升高的温度下循环通过第六热交换器。因此，这种热交换使得可以预冷却制冷剂流体。根据一个示例，热交换可以利用在传热流体回路中循环的传热液体来实现。在这种情况下，热交换使得可以预热传热液体，目的是加热乘客舱。根据另一示例，热交换可以利用内部空气流来实现，以便直接加热乘客舱。在这种情况下，第六热交换器集成在通风、加热和/或空调设施内，像第二热交换器那样。

根据本发明的一个特征，制冷剂流体回路可以包括第三支路，该第三支路起始于位于主支路上、在第六热交换器的下游和第一热交换器的上游的第三分支点处，并且终止于位于主支路上、在第一热交换器的下游和第一分支点的上游的第三汇聚点处，该第三支路包括第一阀，该第一阀被构造为管理第三支路内的制冷剂流体的循环。换句话说，第三支路允许制冷剂流体绕过第一热交换器和膨胀构件。第三支路的目的是使制冷剂流体循环到远至膨胀设备和第三热交换器，而所述制冷剂流体先前没有通过膨胀构件膨胀。因此，当第一阀处于打开位置时，制冷剂流体在主支路和第三支路内循环，而当第一阀处于关闭位置时，制冷剂流体仅在主支路内循环。

根据本发明的另一特征，制冷剂流体回路可以包括第四支路，该第四支路起始于位于主支路上、在第一热交换器的下游和第三汇聚点的上游的第四分支点处，并且终止于第一汇聚点处、或者终止于主支路上在第一汇聚点的下游和储液器的上游，第四支路包括第二阀，该第二阀被构造为管理第四支路内的制冷剂流体的循环。第四支路允许制冷剂流体在已经穿过第一交换器之后直接到达储液器，例如在实施用于加热车辆的乘客舱的操作模式期间。为了该目的，穿过第一热交换器的制冷剂流体必然通过膨胀构件膨胀。根据其位置，第二阀使得可以允许或不允许制冷剂流体在第四支路中循环。

有利的是，第一阀和第二阀同时打开，使得制冷剂流体在第三支路和第四支路两者中循环。在这种构型中，制冷剂流体在第三分支点处被分成两部分。第一部分通过膨胀构件膨胀、穿过第一热交换器、然后循环通过第四支路到达蓄热器，而第二部分绕过膨胀构件和第一热交换器，以便通过预先被膨胀设备膨胀来供应给第三热交换器。

根据本发明的一个特征，控制构件可以是可变开度阀，该可变开度阀设置在第二支路上、在第二分支点的下游和第一汇聚点的上游、或者设置在旁通支路上、在第二分支点的下游和第二汇聚点的上游。制冷剂流体在已经穿过第三热交换器之后，可以循环到远至储液器，或者在旁通支路内循环。可变开度阀使得可以管理循环到远至储液器的制冷剂流体的量。因此，根据可变开度阀的开度程度，可以实施循环到远至储液器或绕过储液器的制冷剂流体的分配。如果可变开度阀被定位在第二支路上，则可变开度阀的开度程度越低，在旁通支路内循环的制冷剂流体的比例越高。如果可变开度阀被定位在旁通支路上，则可变开度阀的开度程度越低，在旁通支路内循环的制冷剂流体的比例越低。

根据本发明的一个特征，控制构件可以是设置在第二分支点上的三通阀。因此，已经穿过第三热交换器的全部制冷剂流体穿过三通阀。所述三通阀被参数化为以便管理循环到储液器或在旁通支路中循环的制冷剂流体的分配。

本发明还涵盖一种用于控制如前述权利要求中任一项要求保护的制冷剂流体回路的方法，在该方法期间：

-在用于冷却车辆的乘客舱的模式下，控制构件被调节成使得全部制冷剂流体在旁通支路中循环，

-在用于加热车辆的乘客舱的模式下，控制构件被调节成以便确定循环到储液器和/或在旁通支路中循环的制冷剂流体的比例。

当制冷剂流体回路根据用于冷却车辆的乘客舱的模式操作时，制冷剂流体尤其在第一支路内循环，以便冷却车辆的乘客舱。如上已经指示的那样，在第一支路中循环的全部制冷剂流体到达储液器。与此并行，制冷剂流体也在第二支路内循环，目的是通过穿过第三热交换器进行热处理。为了限制压降并且不使压缩机由于穿过储液器的制冷剂流体的比例过大而工作过度，在第三热交换器的输出处的第二支路中循环的全部制冷剂流体通过控制构件被引导到旁通支路中。

根据该方法的一个特征，在用于加热车辆的乘客舱的模式下，制冷剂流体通过穿过第三热交换器回收热能。在该模式下，制冷剂流体因此不在第一支路内循环。因此，仅在第二支路内实现循环。由于制冷剂流体不能完全绕过储液器，因此制冷剂流体必须至少部分地在第二支路中循环远至储液器。于是，控制构件适于以适合于操作模式的方式分配制冷剂流体。

通过下面的描述、以及参考所附的示意性附图作为非限制性说明给出的多个示例性实施例，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1示出了根据本发明的制冷剂流体回路的第一实施例，

图2示出了制冷剂流体回路的第二实施例，

图3示出了根据用于冷却车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体回路的第二实施例内的制冷剂流体的循环，

图4示出了根据用于加热车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体回路的第二实施例内的制冷剂流体的循环，

图5示出了包括替代性的控制构件的制冷剂流体回路的第二实施例。

以下描述中使用的术语上游和下游与制冷剂流体的循环方向相关。

在图1、图2和图5中，制冷剂流体回路2以实线展示。在图3至图4中，制冷剂流体穿过的部分以实线示出，并且没有制冷剂流体的循环的部分以虚线示出。另外，制冷剂流体的循环用由箭头指示的其循环方向展示。关于制冷剂流体回路2，指示流体循环的实线还具有不同的粗细。更具体地，较粗的实线对应于其中制冷剂流体在高压下循环的部分，而较细的实线对应于其中制冷剂流体在低压下循环的部分。

在描述中使用的术语“第一”、“第二”等并不旨在指示层级水平或对它们所伴随的要素进行排序。这些术语用于区分它们伴随的要素，并且可以互换而不缩小本发明的范围。

图1示出了根据第一实施例的没有指示流体循环的制冷剂回路2。制冷剂流体回路2被构造为形成(例如车辆内的)热处理系统的一部分。制冷剂流体可以是例如R134a或R1234yf类型的流体。

制冷剂流体回路2包括主支路20，该主支路从第一汇聚点45延伸到远至第一分支点41。第一分支点41以及在下文中呈现的全部分支点对应于一个支路分成多个支路的点。第一汇聚点45以及在下文中呈现的全部汇聚点对应于多个支路合并成单个支路的点。

主支路20在制冷剂流体的循环方向上依次包括储液器4、压缩设备3、膨胀构件37和第一热交换器31。压缩设备3可以使气态形式的制冷剂流体循环。所述制冷剂流体在循环到压缩设备3的下游之前被带到高压和高温。

压缩设备3只能压缩气态形式的制冷剂流体。出于该原因，储液器4设置在压缩设备3的上游。储液器4使得可以保持在第一汇聚点45与储液器4之间的主支路20中循环的制冷剂流体的任何液体部分。因此，只有气态形式的制冷剂流体从储液器4循环到远至压缩设备3。

第一热交换器31本身位于压缩设备3的下游。膨胀构件37设置在第一热交换器31的上游和压缩设备3的下游。膨胀构件37使得可以在制冷剂流体已经被压缩设备3带到高压之后使制冷剂流体膨胀。然而，膨胀构件37具有允许制冷剂流体穿过而不使其膨胀的能力。因此，制冷剂流体可以在高压或低压下穿过第一热交换器31，制冷剂流体的压力取决于制冷剂流体回路2的操作模式。

第一热交换器31被构造为在穿过它的制冷剂流体与到车辆的乘客舱的外部空气流5之间执行热交换。出于该原因，第一热交换器31可以例如被定位在车辆的前端处，以便布置在所述外部空气流5的路径中。第一热交换器31的功能取决于制冷剂流体回路2的操作模式。

在第一分支点41处，制冷剂流体回路2分成第一支路21和第二支路22。支路中的每一个包括热交换器和位于所述热交换器中的每一个的上游的膨胀装置。该膨胀装置被构造为满足车辆的热处理系统的需要。

第一支路21包括第二热交换器32和位于第二热交换器32的上游的膨胀元件38。第二热交换器32被构造为在制冷剂流体与被送至车辆的乘客舱的内部空气流6之间执行热交换。出于该原因，第二热交换器32可以布置在通风、加热和/或空调设施(未示出)内。因此，第二热交换器32使得可以冷却内部空气流6，使得该内部空气流被送入乘客舱中，以便对乘客舱进行空气调节。膨胀元件38使得可以使制冷剂流体膨胀，使得制冷剂流体在低温下穿过第二热交换器32，以冷却内部空气流6。第一支路21延伸到远至第一汇聚点45。因此，穿过第一支路21的全部制冷剂流体循环到远至储液器4。

第二支路22包括第三热交换器33并且还包括布置在所述第三热交换器33的上游的膨胀设备39。第三热交换器33被构造为在制冷剂流体与部分以点划线示出的传热液体回路之间执行热交换。传热液体尤其具有确保车辆的一个或多个电气部件(例如蓄电设备(未示出))的热处理(更特别地，冷却)的功能。因此，循环通过第三热交换器33的制冷剂流体具有通过从传热液体回收热能使得传热液体可以冷却蓄电设备来间接冷却蓄电设备的功能。

像第一支路21那样，第二支路22从第一分支点41延伸到第一汇聚点45。然而，第二支路22包括设置在第三热交换器33的下游和第一汇聚点45的上游的第二分支点42。在图1中，第二分支点42包括呈三通阀82形式的控制构件8。所述阀使得可以将制冷剂流体引导到储液器4，或者将制冷剂流体引导到旁通支路25。

旁通支路25使得可以通过绕过储液器4而在第二支路22与压缩设备3之间建立连接。为此，旁通支路25从第二汇聚点42延伸到远至位于主支路20上、在储液器4的下游和压缩设备3的上游的第二汇聚点46。

因此，控制构件8可以被远程控制，以便管理第三热交换器33的输出处的制冷剂流体分配到储液器4或旁通支路25内。这种分配取决于制冷剂流体回路2的操作模式，这将在下文中详细描述。分配离开第三热交换器33的制冷剂流体以到达或绕过储液器4的能力使得可以保存制冷剂流体的循环充注，同时延长压缩设备3的使用寿命，在制冷剂流体压力下降的情况下，该压缩设备可能被过度使用。

图2示出了制冷剂流体回路2的第二实施例，其比图1中示出的第一实施例更复杂。关于涉及两个实施例的结构相似性的所有内容，将参考图1的描述。

在图2中，制冷剂流体回路2包括第四热交换器34和第五热交换器35。这两个热交换器在制冷剂流体回路的内部。换句话说，两个热交换器被构造为在制冷剂流体回路2的两个部分之间执行热交换。

第四热交换器34包括位于第一支路21上、在第一分支点41的下游和膨胀元件38的上游的第一部段61，以及位于主支路20上、在储液器4的下游和第二汇聚点46的上游的第二部段62。因此，旁通支路25确保在其中循环的制冷剂流体到达压缩设备3，而不穿过储液器4并且不在第四热交换器34的第二部段62内循环。

第四热交换器34使得可以在第一支路21中循环的制冷剂流体经由膨胀元件38膨胀之前预冷却该制冷剂流体。第四热交换器34还使得可以对在储液器4与压缩设备3之间循环的制冷剂流体再加热，并且因此蒸发制冷剂流体的已经在储液器4的输出处冷凝的潜在部分。

第五热交换器35包括位于第二支路22上、在第一分支点41的下游和膨胀设备39的上游的第一部段63，以及位于旁通支路25上、在第二分支点42的下游和第二汇聚点46的上游的第二部段64。

第五热交换器35使得可以在第二支路22中循环的制冷剂流体经由膨胀设备39膨胀之前预冷却该制冷剂流体。第五热交换器35还使得可以对在旁通支路25内循环的制冷剂流体再加热，以便蒸发制冷剂流体的在已经离开第三热交换器33之后冷凝的潜在部分。

制冷剂流体回路2还包括安装在主支路20上、在压缩设备3的下游和膨胀构件37的上游的第六热交换器36。第六热交换器36被构造为在制冷剂流体与传热流体10之间执行热交换。在图2至图4中，传热流体10是在传热液体回路7内循环的传热液体。在第六热交换器36上执行的热交换使得可以同时预冷却制冷剂流体(该制冷剂流体在被压缩设备3压缩后处于高温)和加热传热液体，例如目的是间接加热车辆的乘客舱。

制冷剂流体回路2还包括第三支路23，该第三支路起始于位于主支路20上、在第六热交换器36的下游的第三分支点43处。第三支路23延伸到远至第三汇聚点47，该第三汇聚点位于主支路20上、在第一热交换器31的下游和第一分支点41的上游。

因此，第三支路23允许制冷剂流体从压缩设备3循环到远至第一分支点41，而不穿过膨胀构件37和第一热交换器31。为了使在第三支路23中循环的制冷剂流体一旦其到达第三汇聚点47就不会再循环到第一热交换器31，主支路20包括在第一热交换器31的下游和第三汇聚点47的上游的止回阀53。此外，第三支路23包括第一阀51，以便允许或不允许制冷剂流体在第三支路23中循环。

制冷剂流体回路2最后包括第四支路24，该第四支路起始于位于主支路20上、在第一热交换器31的下游和第三汇聚点47的上游的第四分支点44，并且终止于第一汇聚点45。第四支路24包括第二阀52，以允许或不允许制冷剂流体在第四支路24中循环。

图3示出了根据用于冷却车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体的循环。用于冷却车辆的乘客舱的该模式包括同时冷却车辆的乘客舱和冷却车辆的蓄电设备。

为此，制冷剂流体首先通过压缩设备3在高压和高温下循环，然后经由第六热交换器36被传热液体预冷却。

制冷剂流体然后循环到远至膨胀构件37。由于所述膨胀构件完全打开，因此制冷剂流体于是没有膨胀，并且穿过第一热交换器31。在第一热交换器31内，制冷剂流体被外部空气流5冷却。

制冷剂流体然后循环到远至第一分支点41，在该分支点处制冷剂流体分成两部分。第一部分在第一支路21中循环以便参与车辆的乘客舱的冷却，而第二部分在第二支路22中循环以便参与蓄电设备的冷却。

制冷剂流体的第一部分首先通过在第四热交换器34的第一部段61中循环而被预冷却，然后通过膨胀元件38膨胀，随后穿过第二热交换器32。制冷剂流体的膨胀使得可以降低其压力和其温度。因此，制冷剂流体在低温下穿过第二热交换器32，以便冷却穿过第二热交换器32的内部空气流6。经冷却的内部空气流6然后被引导到车辆的乘客舱，以便对该乘客舱进行空气调节。

在第二热交换器32的输出处，制冷剂流体继续在第一支路21内循环，直到它到达第一汇聚点47，然后到达主支路20远至储液器4。制冷剂流体的第一部分的全部到达储液器4。所述储液器保持制冷剂流体的第一部分的潜在液体部分，而气态部分在最终到达压缩设备3之前继续在主支路20内循环到远至第四热交换器34的第二部段62。

制冷剂流体的第二部分本身在第二支路22中循环。该第二部分首先通过在第五热交换器35的第一部段63中循环而被预冷却，然后通过膨胀设备39膨胀，随后穿过第三热交换器33。正如膨胀元件38一样，制冷剂流体通过膨胀设备39的膨胀使得可以降低其压力和其温度。

制冷剂流体在低温下穿过第三热交换器33，以便与在传热液体回路7中循环的传热液体执行热能交换。传热液体回路7被构造为冷却蓄电设备，该蓄电设备可能释放可能损坏它的热量。因此，传热液体经由第三热交换器被制冷剂流体冷却。然后，冷的传热液体冷却蓄电元件(例如也通过热交换)，并且因此在这样的冷却操作之后传热液体处于高温。因此，第三热交换器33使得可以冷却传热液体，使得传热液体能够持续冷却蓄电设备。

在已经穿过第三热交换器33之后，制冷剂流体到达第二分支点42，在该第二分支点处，用作控制构件8的三通阀82能够将在第二支路22中循环的制冷剂流体引导到远至第一汇聚点45和储液器4或旁通支路25内。根据用于冷却车辆的乘客舱的这种模式，三通阀82将已经穿过第三热交换器33的全部制冷剂流体重新引导至旁通支路25。因此，到第一汇聚点45的入口被完全关闭。

通过在旁通支路25内循环，制冷剂流体绕过第四热交换器34和储液器4。然而，制冷剂流体循环通过第五热交换器35，该第五热交换器具有增加旁通支路25中的制冷剂流体的温度的效果，以便确保在制冷剂流体在旁通支路25内循环期间没有冷凝现象发生。制冷剂流体然后经由第二汇聚点46到达主支路20和压缩设备3。

在用于冷却车辆乘客舱的该模式下，第一阀51和第二阀52处于关闭位置，使得制冷剂流体不在第三支路23和第四支路24内循环。

图4示出了制冷剂流体回路2的第二实施例，并且更特别地示出了根据用于加热车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体的循环。这种模式的目的是加热车辆的乘客舱，同时冷却蓄电设备。

制冷剂流体的循环再次由压缩设备3启动。然后处于高温的制冷剂流体在第六热交换器36内与传热液体交换其热能。传热液体在通过第六热交换器36执行的热交换而被加热时参与车辆的乘客舱的加热，例如通过与内部空气流6进行热交换。

在已经穿过第六热交换器36之后，制冷剂流体到达第三分支点43。由于第一阀51打开，制冷剂流体可以在第三支路23内循环。制冷剂流体因此分离成两部分。第一部分继续在主支路20内循环，并且在穿过第一热交换器31之前通过膨胀构件37膨胀。制冷剂流体的膨胀尤其使得可以冷却外部空气流5，使得该外部空气流可以例如通过穿过相对于外部空气流5的循环方向位于第一热交换器31的下游的第三方热交换器来回收热能。

由于第二阀52打开，制冷剂流体的第一部分在已经穿过第一热交换器31之后到达第四分支点44并在第四支路24内循环。该第四支路24允许第一热交换器31的输出处的制冷剂流体直接到达第一汇聚点45和储液器4，而不穿过第一支路21或穿过第二支路22。因此，在此目的是经由第六热交换器36加热传热液体，并且可能地冷却外部空气流5。

在储液器4的输出处，制冷剂流体以与根据用于冷却车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体在第一支路21中循环的方式相同的方式(也就是说，通过在主支路20中循环并且更特别地通过穿过第四热交换器34的第二部段62，假设制冷剂流体不在第一支路21中循环，则该通路不起作用)循环到远至压缩设备3。

关于制冷剂流体的第二部分，制冷剂流体的第二部分在第三支路23内循环，以绕过第一热交换器31远至第三汇聚点47。一旦制冷剂流体的第二部分已经到达第三汇聚点47，止回阀53便不允许制冷剂流体的第二部分循环到第一热交换器31。制冷剂流体然后仅在第二支路22中循环，第一支路21参与车辆的乘客舱的冷却。

正如用于冷却车辆的乘客舱的模式一样，制冷剂流体在第二支路22中循环、由第五热交换器35预冷却，然后在穿过第三热交换器33之前通过膨胀设备39膨胀，以便从传热液体中回收热能。

此后，制冷剂流体的第二部分到达第二分支点42。根据用于加热乘客舱的模式，可能的是在第三热交换器33处发生的热能回收不足以有效地蒸发全部制冷剂流体。为了克服这一点，三通阀82被参数化以允许制冷剂流体的第二部分中的一部分循环到远至第二支路22的端部，并且因此远至储液器4，以便保持液体形式的制冷剂流体。三通阀82可以例如被参数化以使制冷剂流体的第二部分的10％至20％循环至储液器4。

第二部分的剩余部分在旁通支路25内循环。旁通支路25内的循环受到影响，直到以与根据用于冷却车辆的乘客舱的模式的制冷剂流体在旁通支路25中循环的方式相同的方式(也就是说，尤其是通过在第五热交换器35的第二部段64中循环，这具有增加在旁通支路中循环的制冷剂流体的温度的效果)到达压缩设备3的上游的主支路20。

图5示出了包括前面图中呈现的三通阀的替代性控制构件8的制冷剂流体回路2的第二实施例。在图5中，控制构件8呈可变开度阀81的形式，该阀不是如上已经说明那样设置在第二分支点42上，而是设置在第二支路22上、第二分支点42的下游和第一汇聚点45的上游。可变开度阀81可以例如被远程控制，以便确定允许制冷剂流体的期望分配的开度程度。可变开度阀81的开度程度越高，在第三热交换器33的输出处的制冷剂流体循环到储液器4越多。相反，可变开度阀81的开度程度越低，在第三热交换器33的输出处的制冷剂流体循环到储液器4越少，并且因此在第三热交换器33的输出处的制冷剂流体在旁通支路25内循环越多。

在图5中，可变开度阀81设置在第二支路22上，但是它也可以被定位在旁通支路25上、在第二分支点42与第五热交换器35的第二部段64之间。在这种构型中，可变开度阀81的开度程度越低，在第三热交换器33的输出处的制冷剂流体在旁通支路25内循环越少，并且因此在第三热交换器33的输出处的制冷剂流体循环到储液器4越多。

因此，控制构件8可以具有不同本质，要点是可以远程控制它，以便执行离开第三热交换器33的制冷剂流体的任何分配。

第六热交换器36也与图2至图4中的不同，尤其是它被构造为直接与内部空气流6执行热交换，而不是如上所述间接地与换热液体执行热交换。于是，是内部空气流6充当传热流体10。根据该替代性方案，第六热交换器36于是可以布置在以上提及的通风、加热和/或空调实施内，像第二热交换器32那样。

当然，本发明不限于刚刚所描述的示例，并且在不脱离本发明的范围的情况下，可以对这些示例进行许多修改。

如上刚刚所描述的那样，本发明确实实现了其所陈述的目的，并且使得可以提出简化的制冷剂流体回路，该简化的制冷剂流体回路仍然使得可以藉由用于绕过储液器的旁通支路来避免任何压降。在不脱离本发明的上下文的情况下，可以实施在此没有描述的变型，只要根据本发明，这些变型包括根据本发明的制冷剂流体回路。

Claims (14)

1.一种用于热处理系统的制冷剂流体回路(2)，所述制冷剂流体回路包括主支路(20)，所述主支路起始于第一汇聚点(45)处并终止于第一分支点(41)处并且包括至少一个储液器(4)、压缩设备(3)和至少第一热交换器(31)，所述制冷剂流体回路(2)至少包括第一支路(21)和第二支路(22)，所述第一支路和第二支路两者起始于所述第一分支点(41)处并终止于所述第一汇聚点(45)处，所述第一支路(21)至少包括第二热交换器(32)，所述第二支路至少包括第三热交换器(33)，其特征在于，所述制冷剂流体回路(2)包括旁通支路(25)，所述旁通支路起始于位于所述第二支路(22)上、在所述第三热交换器(33)的下游的第二分支点(42)处，并且终止于位于所述主支路(20)上、在所述储液器(4)的下游和所述压缩设备(3)的上游的第二汇聚点(46)处。

2.如权利要求1所述的制冷剂流体回路(2)，所述制冷剂流体回路包括控制构件(8)，所述控制构件被构造为管理所述制冷剂流体从所述第二支路(22)到所述储液器(4)和/或到所述旁通支路(25)的循环。

3.如权利要求2所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述控制构件(8)设置在所述第二支路(22)上、在所述第三热交换器(33)的下游。

4.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述第一热交换器(31)被构造为在所述主支路(20)中循环的制冷剂流体与到所述车辆的乘客舱的外部空气流(5)之间执行热交换。

5.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述第二热交换器(32)被构造为在所述第一支路(21)中循环的制冷剂流体与旨在被送入所述车辆的乘客舱中的内部空气流(6)之间执行热交换。

6.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述第三热交换器(33)被构造为在所述第二支路(22)中循环的制冷剂流体与传热液体回路(7)之间执行热交换。

7.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路，所述制冷剂流体回路包括设置在所述第一热交换器(31)的上游的膨胀构件(37)。

8.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路，所述制冷剂流体回路包括设置在所述第二热交换器(32)的上游的膨胀元件(38)。

9.如前述权利要求中任一项所述的制冷剂流体回路，所述制冷剂流体回路包括设置在所述第三热交换器(33)的上游的膨胀设备(39)。

10.如前述权利要求中任一项结合权利要求8所述的制冷剂流体回路(2)，所述制冷剂流体回路包括第四热交换器(34)，所述第四热交换器包括设置在所述第一支路(21)上、在所述膨胀元件(38)的上游的第一部段(61)以及设置在主支路(20)上、在所述储液器(4)的下游和所述第二汇聚点(46)的上游的第二部段(62)，所述第四热交换器(34)被构造为在所述第一支路(21)中循环的制冷剂流体与所述主支路(20)中循环的制冷剂流体之间执行热交换，所述旁通支路(25)被构造为使所述制冷剂流体循环使得所述制冷剂流体绕过所述第四热交换器(34)和所述储液器(4)。

11.如权利要求2至10中任一项结合权利要求2所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述控制构件(8)是可变开度阀(81)，所述可变开度阀设置在所述第二支路(22)上、在所述第二分支点(42)的下游和所述第一汇聚点(45)的上游、或者设置在所述旁通支路(25)上、在所述第二分支点(42)的下游和所述第二汇聚点(46)的上游。

12.如权利要求2至10中任一项结合权利要求2所述的制冷剂流体回路(2)，其中，所述控制构件(8)是设置在所述第二分支点(42)上的三通阀(82)。

13.一种用于控制如权利要求2至12中任一项结合权利要求2所述的制冷剂流体回路(2)的方法，在所述方法期间：

-在用于冷却所述车辆的乘客舱的模式下，所述控制构件(8)被调节成使得全部所述制冷剂流体在所述旁通支路(25)中循环，

-在用于加热所述车辆的乘客舱的模式下，所述控制构件(8)被调节成以便确定循环到所述储液器(4)和/或在所述旁通支路(25)中循环的制冷剂流体的比例。

14.如前一权利要求所述的控制方法，在所述方法期间，在用于加热所述车辆的乘客舱的模式下，所述制冷剂流体通过穿过所述第三热交换器(33)来回收热能。