JP2014061878A - 自動車の熱吸収用の熱伝達媒体装置及び空調システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の空気冷却用の熱伝達媒体装置(7)は、ブロワ(5)と、空気案内部と、熱伝達媒体(7)と、を有し、冷媒回路に一体化され、冷媒によって貫流可能であり、また熱を空気から蒸発冷媒に伝達可能であるように空気で付勢可能に形成され、ブロワ(5)は、空気が熱伝達媒体(7)に達する前にブロワ(5)の損失熱が空気を加熱するように、空気の流れ方向に熱伝達媒体(7)の前に配置され、熱伝達媒体(7)は、一列に配置された管を有する管熱伝達媒体として形成され、管熱伝達媒体は少なくとも2列に形成される。
【選択図】図2a
Description
熱伝達媒体の後の空気の流れ方向におけるクーラファンの先行技術から公知の配置によって、クーラファンの駆動に生じる損失熱がさらに利用不能である。
−ヒートポンプモードにおいて、
−空気質量流を3.5m/sよりも高い空気速度、好ましくは約5m/sで蒸発器に搬送することができ、
−600kg/hを超える、好ましくは約1,000kg/hの空気質量流を蒸発器に搬送することができ、この蒸発器は、例えば、蒸発器内への空気入口温度が+10℃よりも低く、好ましくは0℃よりも低く、また出力が1kWを超えた場合に、10Kよりも低く、好ましくは5Kよりも低く、僅かにのみ冷却され、
−0.3kW〜6kWの範囲の出力を伝達することができ、この場合、例えば、周囲温度が−10℃である場合に、0.5kW〜6kWの範囲、好ましくは2kW〜3kWの範囲の出力が伝達可能であり、
−冷却システムモードにおいて、
−600kg/hよりも小さい、好ましくは約400kg/hの空気質量流を蒸発器に搬送することができ、この場合、2kWよりも高い出力が伝達可能であり、
−0.5kWよりも高い出力を伝達することができ、この場合、例えば、周囲温度が+30℃を超えた場合に、4kW〜8kWの範囲、好ましくは約6kWの出力が伝達可能である。
−空調システムで第1の部分空気質量流及び第2の部分空気質量流を搬送する段階と、
−蒸発器を溢流する際に第1の部分空気質量流を冷却する段階と、
−冷却された第1の部分空気質量流を、周囲に導出される部分空気質量流と、後加熱のための部分空気質量流と、冷凍空気質量流とに分割する段階と、
−凝縮器の熱伝達媒体面を溢流する際に、第2の部分空気質量流と後加熱のための部分空気質量流とを加温する段階と、
−後加熱された部分空気質量流と、予め調和された冷凍空気質量流とを混合する段階であって、
−利用される冷却能力が、蒸発器の後の第1の部分空気質量流の温度と、蒸発器内の冷媒の圧力レベルとを介して調節され、
−混合された空気質量流の温度が、空気質量流に配置された少なくとも1つの温度センサを介して検出され、且つ空気案内装置の位置を通る後加熱のための部分空気質量流と、予め調和された冷凍空気質量流との比率を介して調節される段階と、
−混合された空気質量流を乗員室内に導く段階と、を含む。
第2の変形実施形態によれば、第1及び第2の部分空気質量流は、別個の部分空気質量流として空調システム内に導かれる。この場合、部分空気質量流は、異なる温度及び/又は絶対空気湿度を有することができる。
−蒸発器に設けられたブロワの消費電流を測定する段階と、
−蒸発器を通して空気を搬送するためのブロワの消費電力を決定する段階と、
−ブロワの消費電力と目標値とを比較する段階であって、目標値がブロワの特性曲線からの比較値として計算される段階と、
−目標値を下回った場合に凍結防止のための措置を開始するか又は解氷作動を開始する段階と、を含む。
−同時の除湿及び加熱のための効率的な空調システム、
−周囲温度が低い場合に暖かい空気の迅速な提供、及び内燃機関を有する自動車の低温のエンジン冷却水の迅速な提供、
−冷媒回路の複雑さの最小化、すなわち、本質的に切替弁の省略、及び膨張弁、熱伝達媒体及び冷媒ラインの数の最小化、
−循環内気運転によって及び/又は流れダクトの内部の適切な空気案内によって乗員室を加熱するための必要な出力の低減を有する。
円弧の中心点は、それぞれ軸25、26を示し、これらの軸の周りに長方形の面23、24が曲げられる。この場合、軸25、26は、可動の空気案内装置19、20の回転軸25、26に対応する。円弧状に曲げられた面23、24の半径は、空気案内装置19、20の縦方向延長部に対応し、すなわち、流れダクト3、4を通る空気質量流の流れ方向の可動の空気案内装置19、20の延長部に対応する。
空気案内装置19、20は、凝縮器8が完全に第2の流れダクト4に配置されるように整列される。
2 ハウジング
3 第1の流れダクト
4 第2の流れダクト
5、6 ブロワ
7 熱伝達媒体、蒸発器
8 熱伝達媒体、凝縮器
9 乗員室
10 隔壁
11、12 冷気流れ経路
13 冷気流れ経路の空気案内装置/フラップ
14 第1の流れダクトのバイパスダクト
15、16 温風流れ経路
17 温風流れ経路の空気案内装置/フラップ
18 バイパスダクト用の空気案内装置/フラップ
19 凝縮器に当たって流れるための第1の流れダクトと第2の流れダクトとの間の空気案内装置/フラップ
20 凝縮器に当たって流れる際の第1の流れダクトと第2の流れダクトとの間の空気案内装置/フラップ
21、22 静的な空気案内装置/空気案内プレート
23、24 静的な空気案内装置の面
25、26 空気案内装置の軸、回転軸
27、28 空気案内装置の回転方向
29 ブロワ
L 長さ
Claims (10)
- 空気の冷却用の熱伝達媒体装置であって、
ブロワ(5)と、空気案内部と、熱伝達媒体(7)と、を有し、前記熱伝達媒体(7)が、冷媒回路に一体化され、前記冷媒によって貫流可能であり、熱を空気から冷媒に伝達可能であるように空気で付勢可能に形成され、前記冷媒が蒸発され、
前記ブロワ(5)は、空気が前記熱伝達媒体(7)に達する前に損失熱が空気を加温するように、空気の流れ方向において前記熱伝達媒体(7)の上流に配置され、
前記熱伝達媒体(7)は、一列に配置された管を備えた管熱伝達媒体として形成され、前記管熱伝達媒体が少なくとも2列に形成されることを特徴とする熱伝達媒体装置。 - 前記熱伝達媒体(7)は、2dm2〜10dm2の範囲の流れ面を備えている請求項1記載の熱伝達媒体装置。
- 前記熱伝達媒体(7)は、前記列が単流で貫流されるように構成されている請求項1記載の熱伝達媒体装置。
- 前記熱伝達媒体(7)は、少なくとも1つの列が複流で貫流されるように構成されている請求項1記載の熱伝達媒体装置。
- 前記熱伝達媒体(7)は、すべての列が、冷媒側で連続的に、且つ、前記空気側の貫流方向に貫流され、前記熱伝達媒体(7)がクロスパラレルフロー熱伝達媒体として形成されるか、又は、前記空気側の貫流方向と反対に貫流され、前記熱伝達媒体(7)がクロスカウンタカレントフロー熱伝達媒体として形成されるように構成されている請求項1乃至4の何れか1項に記載の熱伝達媒体装置。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の熱伝達媒体装置を有する自動車の乗員室(9)の空気を調和させるための空調システム(1)であって、
前記空調システム(1)は、空気を導くための第1の流れダクト(3)と、第2の流れダクト(4)と、を備えたハウジング(2)を有し、
前記冷媒回路は、第1の熱伝達媒体(7)と、圧縮機と、第2の熱伝達媒体(8)と、膨張器と、を備え、前記第1の熱伝達媒体(7)は、前記第1の流れダクト(3)に配置され、前記第2の熱伝達媒体(8)は、前記第2の流れダクト(4)に配置され、
前記空調システム(1)は、前記乗員室(9)の冷却用の冷凍運転及び加熱用のヒートポンプ運転、並びに、後加熱運転用に設計され、前記第1の熱伝達媒体(7)は、蒸発器として形成され且つ運転モードとは無関係に運転可能であることを特徴とする空調システム(1)。 - 自動車の乗員室(9)の空気を冷却するための冷凍システム運転及び自動車の乗員室(9)の空気を加熱するためのヒートポンプ運転の組み合わせ用、並びに、自動車の乗員室(9)の空気を調和するための後加熱運転用の空調システム(1)を運転する方法であって、
前記後加熱運転は、
前記空調システム(1)で第1の部分空気質量流及び第2の部分空気質量流を搬送する段階と、
蒸発器(7)を溢流する際に前記第1の部分空気質量流を冷却する段階と、
前記冷却された第1の部分空気質量流を、周囲に導出される部分空気質量流と、後加熱のための部分空気質量流と、冷凍空気質量流とに分割する段階と、
凝縮器(8)の熱伝達媒体面を溢流する際に、前記第2の部分空気質量流と、後加熱のための前記部分空気質量流とを加温する段階と、
前記後加熱された部分空気質量流と予め調和された冷凍空気質量流とを混合する段階であって、
利用される冷却能力が、前記蒸発器(7)の後の前記第1の部分空気質量流の温度と前記蒸発器(7)内の冷媒の圧力レベルとを介して調節され、
前記混合された空気質量流の温度が、前記空気質量流に配置された少なくとも1つの温度センサを介して検出され、且つ空気案内装置(13、18、19、20)の位置を通る後加熱のための前記部分空気質量流と、前記予め調和された冷凍空気質量流との比率を介して調節される混合する段階と、
前記混合された空気質量流を前記乗員室(9)内に導く段階と、
を有することを特徴とする方法。 - 後加熱のための前記部分空気質量流と、前記予め調和された冷凍空気質量流との比率が0%〜100%の間で調節される請求項7記載の方法。
- 後加熱のための加熱出力は、前記凝縮器(8)の前記熱伝達媒体面を第1及び第2の領域と、前記凝縮器(8)の前記第2の領域を通して導かれた前記第2の部分空気質量流とに分割することによって、並びに前記空気案内装置(13、18、19、20)の位置を通る後加熱のための前記部分空気質量流と、前記予め調和された冷凍空気質量流との比率によって調節される請求項7又は8に記載の方法。
- 空調システム(1)の蒸発器(7)の凍結を検出して防止するための方法であって、
前記蒸発器(7)に設けられたブロワ(5)の消費電流を測定する段階と、
前記蒸発器(7)を通して空気を搬送するための前記ブロワ(5)の消費電力を決定する段階と、
前記ブロワ(5)の消費電力と目標値とを比較する段階であって、前記目標値が前記ブロワ(5)の特性曲線の比較値として計算される段階と、
前記目標値を下回った場合に凍結防止のための措置を開始するか又は解氷作動を開始する段階と、
を有することを特徴とする方法。
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