CZ295606B6

CZ295606B6 - Klimatizační zařízení a způsob jeho provozu

Info

Publication number: CZ295606B6
Application number: CZ200368A
Authority: CZ
Inventors: Peter Satzger
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2005-08-17
Also published as: ES2338766T3; WO2002092368A1; EP1397265A1; DE10123830A1; JP2004519382A; DE50214180D1; KR20030022280A; US20040011070A1; US7080520B2; DE10292034D2; JP4605742B2; EP1397265B1; CZ200368A3

Abstract

Řešení se týká klimatizačního zařízení vozidla, které je poháněno spalovacím motorem (10), s výměníkem (24) tepla pro vytápění, připojeným na oběh (12) chladicí kapaliny spalovacího motoru (10). Před výměník (24), ve směru proudu média vyvolaném tlakovým ventilátorem (48), je zařazen odparník (44), přičemž kompresor (50) v oběhu (40) chladiva dopravuje při chladicím provozu chladivo přes plynový chladič (42) a přes expanzní ventil (54) a při vytápěcím provozu při obtoku plynového chladiče (42) k odparníku (44), a přičemž mezi oběhem (12) chladicí kapaliny a oběhem (40) chladiva je upraven sdružený výměník (38) tepla. Je navrženo, že sdružený výměník (38) tepla je uspořádán na straně oběhu (40) chladiva na tlakové straně kompresoru (50) před plynovým chladičem (42), že paralelně k plynovému chladiči (42) je zařazeno obtokové vedení (60) a průtok plynovým chladičem (42) a obtokovým vedením (60) je regulován ovládacím ventilem (62) v obtokovém vedení (60) a vždy jedním ovládacím ventilem (64, 66) na vstupu, respektive výstupu plynového chladiče (42) v závislosti na provozních parametrech, a že odparník (44) slouží ve vytápěcím provozu jako zdroj tepla.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká klimatizačního zařízení vozidla, které je poháněno spalovacím motorem, s oběhem chladicí kapaliny spalovacího motoru, připojeným na výměník tepla pro vytápění, před kterým, ve směru proudu média vyvolaném tlakovým ventilátorem, je zařazen odpamík, přičemž kompresor v oběhu chladivá dopravuje při chladicím provozu chladivo přes plynový chladič a přes expanzní ventil a při vytápěcím provozu při obtoku plynového chladiče k odpamíku, a přičemž mezi oběhem chladicí kapaliny a oběhem chladivá je upraven sdružený výměník. Vynález se dále týká způsobu provozu tohoto klimatizačního zařízení.

Dosavadní stav techniky

Použití spalovacích motorů s optimalizovanou spotřebou ve vozidlech má vliv také na jejich klimatizaci, takže v určitých oblastech provozu, například ve fázi startu při nízkých venkovních teplotách, už není v chladicí kapalině k dispozici dostatek tepla na to, aby bylo vozidlo komfortně vytápěno. Proto jsou pro zajištění komfortu při nízkých teplotách, popřípadě také při potřebě odmražení skel vozidla, nutné přihřívače. Jako přihřívač může sloužit také klimatizační zařízení, zvlášť když vzrůstá počet vozidel, která jsou klimatizací vybavována. Klimatizační zařízení se při nízkých teplotách využívá pomocí obrácení oběhu chladivá jako tepelné čerpadlo. To vyžaduje méně energie a má spontánní reakce při vysokém topném výkonu.

V budoucnu bude navíc v klimatizačních zařízeních nahrazováno tradiční chladivo R134a přírodním chladivém oxidem uhličitým (CO₂), který umožňuje vyšší vytápěcí teploty než R134a.

V klimatizačních zařízeních s oxidem uhličitým jako chladivém neprobíhá předávání tepla při kondenzaci chladivá v kondenzátoru, ale při nadkritickém tlaku v plynovém chladiči. Pokud se klimatizační zařízení využívá díky obrácení oběhu jako tepelné čerpadlo, probíhá absorpce tepla přes plynový chladič. Podstatná nevýhoda tohoto tepelného čerpadla však spočívá v tom, že plynový chladič při nízkých venkovních teplotách na vzduchové straně namrzá. Chladičem spalovacího motoru, zařazeným zpravidla v proudu vzduchu, tak chladicí vzduch proudí jen nedostatečně, takže pak není zajištěno dostatečné chlazení spalovacího motoru.

Ze spisu DE 198 06 654 Al je známé klimatizační zařízení vozidla, které jako chladivo používá oxid uhličitý, kteiý v oběhu chladivá cirkuluje v tekuté, popřípadě plynné fázi. Kompresor dopravuje chladivo v chladicím provozu přes plynový chladič, vnitřní výměník tepla, expanzní zařízení, odpamík a přes vnitřní výměník tepla při nízkém tlaku zpět k sací straně. Chladivo přitom odevzdává v plynovém chladiči část tepla, které se vytvořilo stlačováním v kompresoru. Další část se přenáší ve vnitřním výměníku tepla na chladnější chladivo, proudící zpět k sací straně. V expanzním zařízení expanduje chladivo na teplotu, která leží pod teplotou okolí, takže vzduch v odpamíku, který proudí do klimatizačního přístroje, může odnímat teplo a popřípadě tak vzduch současně vysoušet. Vzduch je pak pomocí následně zařazeného výměníku tepla vytápění ohříván na požadovanou teplotu.

Přepnutím rozdělovače prouděni dopravuje kompresor chladivo při vytápěcím provozu nejprve přes odpamík, kterým může toto chladivo nyní protékat jen v obráceném směru. Zde odevzdává chladivo část tepla, vytvořeného stlačováním, do vzduchu proudícího do klimatizačního přístroje. Ten tak ohřívá prostor pro cestující a odmrazuje skla. Jestliže je v určitých provozních fázích spalovacího motoru výměník tepla pro vytápění chladnější než vzduch, který jím protéká, odevzdává se dále teplo do oběhu chladicí kapaliny spalovacího motoru, což vede ke zpožděnému přivádění tepla do vnitřního prostoru vozidla. Protože vzduch neodvádí žádnou vlhkost a navíc je třeba počítat s tím, že neabsorbuje zbytkovou vlhkost z odpamíku, vzniká obava, že

-1 CZ 295606 B6 později kondenzuje vlhkost z nasyceného vzduchu na studených sklech vozidla a zhoršuje výhled.

Za odparníkem expanduje chladivo v expanzním zařízení na nižší teplotu, takže na jeho cestě k sací straně kompresoru může být teplo odebíráno z oběhu chladicí kapaliny ve sdruženém výměníku tepla, který je uspořádán mezi oběhem chladicí kapaliny a oběhem chladivá. Pomocí tohoto klimatizačního zařízení je možné na úkor spalovacího motoru zvednout teplotu v prostoru pro cestující při chladných povětrnostních podmínkách.

Ze spisu EP 0 945 291 Al je dále známé zařízení a způsob pro vytápění a chlazení užitkového prostoru automobilu. Chladivo je ve vytápěcím provozu stlačováno kompresorem a přes 3/2cestný ventil se dostává k odpamíku, ve kterém se část tepla vytvořeného stlačováním odevzdává chladnějšímu vzduchu ve vnitřním prostoru vozidla. Od odparníku proudí chladivo k expanznímu zařízení, ve kterém se ochladí natolik, že v následně uspořádaném plynovém chladiči může být teplo odebíráno z okolního vzduchu. Další teplo je přiváděno chladivu v následně zařazeném výměníku tepla výfukových plynů, na který působí horké odpadní plyny spalovacího motoru.

Od výměníku tepla výfukových plynů dospěje chladivo opět ke kompresoru, čímž se jeho oběh uzavírá. Jestliže chladivo v expanzním zařízení expanduje na teplotu, která leží pod teplotou okolí, může být vzduch proudící plynovým chladičem ochlazen na teplotu pod teplotou nasycení. V tomto případě voda z nasávaného okolního vzduchu kondenzuje. Pokud leží teplota pod sublimační čarou vody, přechází voda do pevného stavu a plynový chladič zamrzá. Protože plynový chladič je zpravidla zařazen před chladič spalovacího motoru ve směru proudu vzduchu, je díky zamrzání plynového chladiče ohroženo řádné chlazení spalovacího motoru. Aby se odstranilo silné zamrzání, je při kritických okolních podmínkách otevřeno přes 3/2-cestný ventil obtokové vedení, takže plynový chladič je krátce uzavřen. Chladivo proudí při obtékání plynového chladiče přímo do výměníku tepla výfukových plynů a odtud k sací straně kompresoru.

Vzduch pro vnitřní prostor vozidla, proudící odparníkem se sice ohřívá, ale vlhkost se z něj jako v chladicím provozu neodebírá. Horký vzduch spíše absorbuje zbytkovou vlhkost zůstávající v odparníku a vylučuje se jako povlak na studených sklech ve vnitřním prostoru vozidla. Dostatečného odvlhčení vzduchu může být v takovém systému dosaženo pouze pomocí přídavného výměníku tepla v klimatizačním přístroji, k čemuž je potřebný dodatkový montážní prostor, který však v mnoha vozidlech není k dispozici.

Podstata vynálezu

Tyto nedostatky řeší klimatizační zařízení vozidla, které je poháněno spalovacím motorem, s oběhem chladicí kapaliny spalovacího motoru, připojeným na výměník tepla pro vytápění, před kterým, ve směru proudu média vyvolaném tlakovým ventilátorem, je zařazen odpamík, přičemž kompresor v oběhu chladivá dopravuje při chladicím provozu chladicí prostředek přes plynový chladič a přes expanzní ventil a při vytápěcím provozu při obtoku plynového chladiče k odparníku, a přičemž mezi oběhem chladicí kapaliny a oběhem chladívaje upraven sdružený výměník, podle vynálezu, jehož podstatou je, že sdružený výměník je uspořádán na straně oběhu chladivá na tlakové straně kompresoru před plynovým chladičem, že paralelně k plynovému chladiči je zařazeno obtokové vedení a průtok plynovým chladičem a obtokovým vedením je regulován ovládacím ventilem v obtokovém vedení a vždy jedním ovládacím ventilem na vstupu, respektive výstupu z plynového chladiče v závislosti na provozních parametrech, a že odpamík slouží ve vytápěcím provozu jako zdroj tepla. Tyto nedostatky dále řeší způsob provozu klimatizačního zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, přičemž při záměně chladicího provozu za vytápěcí provoz jsou ovládací ventil na přítoku k plynovému chladiči a ovládací ventil v obtokovém vedení plynového chladiče tak dlouho uzavřeny, dokud tlak na výstupu kompresoru nedosáhne horní jmenovité hodnoty, zatímco ovládací ventil na výstupu z plynového chladiče

-2CZ 295606 B6 a expanzní ventil jsou otevřeny, načež ovládací ventil v obtokovém vedení otevírá a ovládací ventil na výstupu plynového chladiče uzavírá, dokud tlak na výstupu kompresoru neklesne pod jmenovitou hodnotu.

U klimatizačního zařízení podle vynálezu proudí chladivo ve vytápěcím provozu a v chladicím provozu expanzním zařízením ve formě expanzního ventilu a odparníkem ve stejném směru. Díky tomu nemusí být odpamík dodatkově dimenzován pro provoz k odvádění tepla, což představuje vždy jak pro vytápěcí, tak i pro chladicí provoz nutnost kompromisní konstrukce. Ve vytápěcím provozu pracuje klimatizační zařízení jako tepelné čerpadlo, přičemž odpamík slouží jako zdroj tepla, zatímco při odvlhčování vzduchu využívá vznikající teplo. Kompresor potom chladivo stlačuje. Teplo, které se přitom vytváří je odevzdáváno přes sdružený výměník tepla do chladicí kapaliny v okruhu této chladicí kapaliny, a sice výhodným způsobem v blízkosti výměníku tepla pro vytápění vnitřního prostoru vozidla mezi spalovacím motorem a tímto výměníkem tepla pro vytápění. Tím může být do chladicí kapaliny odvedeno velké množství tepla, které může být bez výrazného zpoždění a ztrát využito jak k vyhřívání vnitřního prostoru vozidla, tak i k rychlému zahřátí spalovacího motoru na optimální provozní teplotu. Není přitom zapotřebí žádný dodatkový montážní prostor. Vzduch vysušený v odpamíku se při protékání výměníkem tepla pro vytápění ohřívá, čímž relativní vlhkost vzduchu dále klesá, takže na sklech vozidla se nemůže vytvářet žádný povlak.

Paralelně k výměníku tepla pro vytápění je účelným způsobem uspořádáno obtokové vedení, takže vždy podle požadavku tepla může být objemový proud chladicí kapaliny rozdělován prostřednictvím regulačního ventilu vytápění, řídícího teplotu nebo řídícího regulaci vytápění, na výměník tepla pro vytápění a na obtokové vedení. Popřípadě může obtokovým vedením protékat celý objemový proud, například v chladicím provozu nebo proto, aby se spalovací motor ve fázi startu rychleji zahřál na optimální provozní teplotu.

Podle jednoho provedení vynálezu je navrženo, že v oběhu chladivá je před sdruženým výměníkem tepla upraven škrticí ventil. Tím se může zvednout protitlak kompresoru, což umožňuje větší odvádění tepla kompresorem. Chladivo expanduje díky škrticímu ventilu na přípustný maximální tlak ve sdruženém výměníku tepla. Ten pro zlepšení účinnosti pracuje účelným způsobem na protiproudovém principu. Kromě toho je výhodné vyrábět sdružený výměník tepla v mikrostruktuře. Takový výměník teplaje vhodný pro vysoké tlaky a vyrábí se cenově příznivě v kompaktní konstrukční formě. Bližší detaily k výměníkům tepla v mikrostruktuře jsou uvedeny ve starší patentové přihlášce DE 199 10 985.0.

V chladicím provozu dopravuje kompresor chladivo rovněž přes sdružený výměník tepla, kde je ochlazováno chladicí kapalinou. Potom se chladivo dostane do plynového chladiče, ve kterém je okolní vzduch dále ochlazován. Pro další ochlazování je účelným způsobem, ve směru proudu za plynovým chladičem, uspořádán vnitřní výměník tepla, kterým na principu protiproudu protéká v jednom směru stlačené chladivo a v opačném směru expandované chladivo po odpamíku. Paralelně k vnitřnímu výměníku teplaje zařazeno obtokové vedení s pojistným ventilem. Takto ochlazené chladivo se dále chladí při expandování v expanzním zařízení, například ve formě expanzního ventilu, na požadovanou teplotu, takže chladivo, pokud pak protéká odparníkem, může odvádět teplo. Pak chladivo proudí zpět přes vnitřní výměník tepla k sacímu vedení kompresoru.

Ve vytápěcím provozu, ve kterém je plynový chladič přemostěn obtokovým vedením, existuje za kritických podmínek možnost, že teplota a tím tlak chladivá v odpamíku klesá pod určitou hodnotu, takže koncová kompresní teplota chladivá může překročit maximální přípustnou hodnotu. Aby se tomu zabránilo, je pojistný ventil v obtokovém vedení otevřen směrem k vnitřnímu výměníku tepla, takže vnitřní výměník teplaje přemostěn. Tím se chladivo, proudící zpět ke kompresoru, dodatkově neohřívá a koncová kompresní teplota se pohybuje v přípustných hranicích.

-3 CZ 295606 B6

Jestliže ve vytápěcím provozu odparník jako zdroj tepla nestačí, je výhodné upravení dalšího odparníku, který není vystaven působení vytápěcího vzduchu pro vnitřní prostor vozidla, ale venkovnímu vzduchu. Dodatkově je pomocí většího odvádění tepla dosaženo toho, že při zamrznutí samotného přídavného odparníku se není třeba obávat následného poškození spalovacího motoru.

Při záměně chladicího provozu za vytápěcí provoz se musí chladivo, které se v plynovém chladiči nachází v tekutém stavu, dopravit do pracující oblasti zařízení. K tomu jsou ovládací ventil na přítoku k plynovému chladiči a ovládací ventil v obtokovém vedení plynového chladiče uzavřeny tak dlouho, dokud tlak na výstupu odparníku nedosáhne horní jmenovité hodnoty, zatímco ovládací ventil na výstupu z plynového chladiče je otevřený. Potom otevírá ovládací ventil v obtokovém vedení a ovládací ventil na výstupu plynového chladiče uzavírá, dokud tlak na výstupu kompresoru neodpadne na spodní jmenovitou hodnotu. Tento postup se musí popřípadě ještě jednou opakovat. Pro zjednodušení klimatizačního zařízení může být výhodné vytvořit ovládací ventil na výstupu z plynového chladiče jako zpětný ventil.

Další výhody vynálezu jsou zřejmé z následujícího popisu a obrázků kde jsou četné znaky vynálezu obsaženy v kombinacích. Odborník je může posuzovat účelným způsobem jednotlivě nebo v dalších smysluplných kombinacích.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na obrázcích, na kterých znamená obr. 1 schematické znázornění klimatizačního zařízení ve vytápěcím provozu, obr. 2 varianta k obr. 1 s větším počtem ovládacích ventilů, obr. 3 schematické znázornění klimatizačního zařízení v chladicím provozu, obr. 4 varianta k obr. 2 s přídavným odpamíkem, obr. 5 varianta k detailu podle čáry V na obr. 1 a obr. 6 varianta k detailu podle čáry VI na obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Klimatizační zařízení zahrnuje oběh 12 chladicí kapaliny a oběh 40 chladivá. Průběh proudění médií je vždy vyznačen šipkami. V oběhu 12 chladicí kapaliny dopravuje čerpadlo 14 chladicí kapaliny tuto chladicí kapalinu spalovacím motorem 10 a odtud do chladiče 18, který spolupracuje s větrákem 46. Od chladiče 18 proudí chladicí kapalina zpět k čerpadlu 14 chladicí kapaliny. Paralelně k chladiči 18 je upraveno obtokové vedení 32. Třícestný ventil 34, který je uspořádán na odbočce obtokového vedení 32, a který je pomocí teplotního čidla 36 řízen v závislosti na teplotě chladicí kapaliny, rozděluje proud chladicí kapaliny do chladiče 18 a obtokového vedení 32. Na oběhu 12 chladicí kapaliny je uspořádána vyrovnávací nádoba 20 pro vyrovnávání teplotně podmíněných změn objemu chladicí kapaliny.

Oběh 12 chladicí kapaliny dále zahrnuje výměník 24 tepla pro vytápění, ktefy je uspořádán v klimatizačním přístroji 22. Regulační ventil 28 vytápění reguluje přítok chladicí kapaliny k výměníku 24 tepla pro vytápění v závislosti na teplotě vzduchu, proudícího do vnitřního

-4CZ 295606 B6 prostoru vozidla, tím že otevírá, popřípadě uzavírá obtokové vedení 26, zařazené paralelně k výměníku 24 tepla pro vytápění. K tomuto účelu je za výměníkem 24 tepla pro vytápění upraveno teplotní čidlo 30.

V provozních oblastech spalovacího motoru 10, ve kterých není teplo chladicí kapaliny dostatečné k vyhřívání vnitřního prostoru vozidla, například ve fázi startu spalovacího motoru 10 při nízkých okolních teplotách, se dodatkové teplo získává přes sdružený výměník 38 tepla z oběhu 40 chladivá v oběhu 12 chladicí kapaliny. Sdružený výměník 38 teplaje uspořádán v oběhu 12 chladicí kapaliny mezi spalovacím motorem 10 a výměníkem 24 tepla pro vytápění a v oběhu 40 chladivá mezi kompresorem 50 a plynovým chladičem 42. Na principu protiproudu jím protéká jednak chladivo a jednak chladicí kapalina. Aby se sdruženým výměníkem 38 tepla v oběhu 12 chladicí kapaliny předávalo sdílené množství tepla přednostně do výměníku 24 tepla pro vytápění, je oběh 12 chladicí kapaliny přes přídavné, regulovatelné čerpadlo 16 chladicí kapaliny v oblasti mezi spalovacím motorem 10 a sdruženým výměníkem 38 přemostěn.

Kompresor 50 stlačuje chladivo na vysoký tlak. Přitom se chladivo zahřívá a pak proudí do sdruženého výměníku 38 tepla, ve kterém odevzdává teplo do chladicí kapaliny. Odtud proudí chladivo ve vytápěcím provozu kolem plynového chladiče 42 přes obtokové vedení 60 s otevřeným ovládacím ventilem 62 k vnitřnímu výměníku 52 tepla, kde mu ještě odevzdává další teplo. Potom chladivo expanduje v expanzním zařízení ve formě expanzního ventilu 54 na odpařovači tlak, přičemž se silně ochlazuje, takže při proudění přes následně uspořádaný odpamík 44 může odebírat teplo, vznikající při sušení vzduchu vtékajícího do klimatizačního přístroje 22. Vzduch je nasáván tlakovým ventilátorem 48 z okolí nebo z vnitřního prostoru vozidla a dopravován přes klimatizační přístroj 22 s odparníkem 44 a s následně zařazeným výměníkem 24 tepla pro vytápění. Plynné chladivo, proudící zpět ke kompresoru 50, vylučuje ve sběrači 70 kapalinu, která je odváděna přes ventil 72 nebo vývrt ve výstupním vedení sběrače 70. Ve vnitřním výměníku 52 tepla se pak odebírá ještě další teplo a v kompresoru 50 se opět stlačuje na přípustnou koncovou kompresní teplotu. Když teplota chladivá za kompresorem 50 stoupne nad určitou hodnotu, otevře se pomocí pojistného ventilu 58 obtokové vedení 56 k vnitřnímu výměníku 52 tepla (obr. 2), aby se koncová kompresní teplota udržela v přípustných hranicích.

Jedno provedení vynálezu upravuje v oběhu 40 chladivá další ventily s regulačními, popřípadě pojistnými funkcemi (obr. 2). Za kompresorem 50 je tak uspořádán plynule regulovatelný škrticí ventil 74, s jehož pomocí může být dosaženo vyššího kompresního tlaku, který umožňuje odvádět do oběhu 12 chladicí kapaliny větší množství tepla. Za kompresorem 50 se tlak opět snižuje na přípustný tlak ve sdruženém výměníku 38 tepla.

V chladicím provozu pracuje klimatizační zařízení podle znázornění na obr. 3. V tomto provozním stavu dopravuje kompresor 50 chladivo přes sdružený výměník 38 tepla a přes plynový chladič 42. Škrticí ventil 74 a ovládací ventily 64 a 66 na výstupu a vstupu do plynového chladiče 42 jsou otevřeny, zatímco ovládací ventil 62 v obtokovém vedení 60, paralelní k plynovému chladiči 42, je uzavřen. Ve zjednodušeném provedení je ovládací ventil 64 vytvořen jako zpětný ventil. Chladivo se tak chladí nejprve ve sdruženém výměníku 38 tepla a pak v plynovém chladiči 42. Pokud lze díky okolnostem ušetřit chlazení ve sdruženém výměníku 38 tepla, může být tento sdružený výměník 38 tepla přemostěn obtokovým vedením 76 s ovládacím ventilem 68.

Při přepnutí klimatizačního zařízení z chladicího na vytápěcí provoz musí být kapalné chladivo dopravováno z plynového chladiče 42, takže může být využíváno v pracující oblasti klimatizačního zařízení. Ovládací ventil 62 je zde při vytápěcím provozu krátkodobě uzavřen a ovládací ventil 64 otevřen. Chladivo se pak díky otevření expanzního ventilu 54 nasává tak dlouho, dokud tlak na výstupu z kompresoru 50 nedosáhne jmenovité hodnoty. Na základě tohoto provozního parametru otevírá opět ovládací ventil 62 v obtokovém vedení 60 a ovládací ventil 64 uzavírá. Není-li při vytápěcím provozu dosaženo jmenovité hodnoty, tento postup se opakuje. Aby se vytápěcí výkon zlepšil, může být v oběhu 12 chladivá uspořádán paralelně k odpamíku 44 další

-5CZ 295606 B6 odparník 78 (obr. 4). Tyto přídavné tepelné zdroje mohou být například obtékány venkovním vzduchem, aniž by bylo chlazení spalovacího motoru 10 ohroženo zamrzáním těchto výměníků tepla. Před dalším odparníkem je uspořádán druhý expanzní ventil 80.

Podle zjednodušeného provedení vynálezu mohou být ovládací ventily 62 a 66 sdruženy do jednoho 3/2-cestného ventilu 82 (obr. 5). V první poloze spojuje 3/2-cestný ventil 82 v chladicím provozu sdružený výměník 38 tepla s plynovým chladičem 42, zatímco obtokové vedení 60 je uzavřeno. Ve druhé poloze spojuje 3/2-cestný ventil 82 ve vytápěcím provozu sdružený výměník 38 tepla s obtokovým vedením 60, zatímco plynový chladič 42 je uzavřen. Ve třetí poloze spojuje 3/2-cestný ventil při přepnutí na vytápěcí provoz plynový chladič 42 s obtokovým vedením 60, zatímco vedení od sdruženého výměníku 38 teplaje uzavřeno.

V další zjednodušené variantě (obr. 6) mohou být ovládací ventily .62 a 66 a ovládací ventil 68 sdruženy do jednoho 4/2-cestného ventilu 84, přičemž ve dvou vzájemně protilehlých polohách tohoto 4/2-cestného ventilu 84 je obtokové vedení 76, paralelní ke sdruženému výměníku 38 tepla, spojeno v chladicím provozu s plynovým chladičem 42, a ve dvou ostatních polohách je sdružený výměník 38 tepla spojen ve vytápěcím provozu s obtokovým vedením 60, paralelním k plynovému chladiči 42.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Klimatizační zařízení vozidla, které je poháněno spalovacím motorem (10), s oběhem (12) chladicí kapaliny spalovacího motoru (10), připojeným na výměník (24) tepla pro vytápění, před kterým, ve směru proudu média vyvolaném tlakovým ventilátorem (48), je zařazen odparník (44), přičemž kompresor (50) v oběhu (40) chladivá dopravuje při chladicím provozu chladivo přes plynový chladič (42) a přes expanzní ventil (54) a při vytápěcím provozu při obtoku plynového chladiče (42) k odparníku (44), a přičemž mezi oběhem (12) chladicí kapaliny a oběhem (40) chladívaje upraven sdružený výměník (38), vyznačující se tím, že sdružený výměník (38) je uspořádán na straně oběhu (40) chladivá na tlakové straně kompresoru (50) před plynovým chladičem (42), že paralelně k plynovému chladiči (42) je zařazeno obtokové vedení (60) a průtok plynovým chladičem (42) a obtokovým vedením (60) je regulován ovládacím ventilem (62) v obtokovém vedení (60) a vždy jedním ovládacím ventilem (64, 66) na vstupu, respektive výstupu z plynového chladiče (42) v závislosti na provozních parametrech, a že odparník (44) slouží ve vytápěcím provozu jako zdroj tepla.

2. Klimatizační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že chladivém je prostředek, u kterého předávání tepla nastává při nadkritickém tlaku.

3. Klimatizační zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že chladivém je oxid uhličitý.

4. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ovládací ventil (64) je vytvořen na výstupu z plynového chladiče (42) jako zpětný ventil.

5. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ovládací ventil (62) v obtokovém vedení (26) přiřazeném plynovému chladiči (42) a ovládací ventil (66) na vstupu do plynového chladiče (42) jsou sdruženy do 3/2-cestného ventilu (82).

-6CZ 295606 B6

6. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sdružený výměník (38) teplaje zařazen na straně oběhu (12) chladicí kapaliny mezi spalovacím motorem (10) a výměníkem (24) tepla pro vytápění.

7. Klimatizační zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že výměník (24) tepla pro vytápění je přemostěn obtokovým vedením (26), na jehož odbočce je uspořádán regulační ventil (28) topení, regulovaný teplotou vytápěcího vzduchu.

8. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že na straně oběhu (40) chladívaje před sdruženým výměníkem (38) tepla upraven škrticí ventil (74).

9. Klimatizační zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že před škrticím ventilem (74) odbočuje obtokové vedení (76), které přemosťuje sdružený výměník (38) tepla a je v něm ovládací ventil (68).

10. Klimatizační zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že ovládací ventil (62) v obtokovém vedení (26), přiřazeném plynovému chladiči (42), ovládací ventil (66) na vstupu do plynového chladiče (42) a ovládací ventil (68) v obtokovém vedení (76) přiřazeném sdruženému výměníku (38) tepla jsou sdruženy do 4/2-cestného ventilu (84).

11. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že sdružený výměník (38) tepla pracuje na protiproudovém principu.

12. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že sdružený výměník (38) teplaje vyroben v mikrostruktuře.

13. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že ve směru proudu za plynovým chladičem (42) je uspořádán vnitřní výměník tepla (52), kterým podle protiproudového principu protéká za prvé stlačené chladivo a za druhé expandované chladivo za odparníkem (44), přičemž paralelně k vnitřnímu výměníku (52) je zařazeno obtokové vedení (56) s pojistným ventilem (58).

14. Klimatizační zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že paralelně k odpamíku (44) je upraven další odpamík (78), který je vystaven vnějšímu vzduchu.

15. Způsob provozu klimatizačního zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že při záměně chladicího provozu za vytápěcí provoz jsou ovládací ventil (66) na přítoku k plynovému chladiči (42) a ovládací ventil (62) v obtokovém vedení (60) plynového chladiče (42) tak dlouho uzavřeny, dokud tlak na výstupu kompresoru (50) nedosáhne horní jmenovité hodnoty, zatímco ovládací ventil (64) na výstupu z plynového chladiče (42) a expanzní ventil (54) jsou otevřeny, načež ovládací ventil (62) v obtokovém vedení (60) otevírá a ovládací ventil (64) na výstupu plynového chladiče (42) uzavírá, dokud tlak na výstupu kompresoru (50) neklesne pod jmenovitou hodnotu.