KR20180122277A - Device for heat transfer for a refrigerant circuit of an air conditioning systme of a motor vehicle and air conditioning system with the device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 공조 시스템의 냉각제 회로를 위한 열전달 장치, 특히 기화기로서 작동하는 냉각제-공기-열전달기에 관한 것이다. 상기 장치는 냉각제를 위한 유입부와 배출부, 제1 수집 튜브와 제2 수집 튜브뿐만 아니라, 수집 튜브들 사이에서 연장되고 서로에 대해 병렬로 정렬되어 배치된 튜브 부재들을 포함한다.The present invention relates to a heat transfer device for a coolant circuit of an air conditioning system of an automobile, and more particularly to a coolant-air-heat exchanger which operates as a vaporizer. The apparatus includes an inlet and an outlet for the coolant, a first collection tube and a second collection tube, as well as tube members extending between the collection tubes and arranged in parallel alignment with respect to each other.
또한, 본 발명은 냉각제 회로와 냉각수 회로를 구비한 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하기 위한 공조 시스템에 관한 것이다. 냉각제 회로는 상기 열전달 장치를 구비하여 형성된다.The present invention also relates to an air conditioning system for controlling air in a passenger space of a vehicle having a coolant circuit and a coolant circuit. The coolant circuit is formed with the heat transfer device.
종래 기술에 공지된 자동차의 경우, 승객 공간을 위한 공급 공기를 가열하기 위해 엔진의 폐열이 사용된다. 이러한 폐열은 엔진 냉각수 회로에서 순환하는 냉각수에 의해 공조 설비 쪽으로 전달되어 그곳에서 히터 열전달기를 통해 승객 공간 내로 유입 유동하는 공기에 전달된다. 차량 구동부의 효율적인 연소 엔진의 냉각수 회로로부터 가열 성능에 관계하는 냉각수-공기-열전달기를 구비한 공지된 장치는, 주변 온도가 낮을 경우 승객 공간의 전체적인 가열 요구를 충족시키기 위한 승객 공간의 쾌적한 가온에 필요한 수준에는 더이상 도달하지 못한다. 하이브리드 구동을 사용하는 자동차, 다시 말해 전기 모터식 구동뿐만 아니라 연소 엔진식 구동을 사용하는 자동차 내의 공조 설비에 대해서도 유사하게 적용된다.In the case of a vehicle known in the prior art, the waste heat of the engine is used to heat the supply air for the passenger space. The waste heat is transferred to the air conditioning equipment by the cooling water circulating in the engine cooling water circuit, and is then transferred to the air flowing into the passenger space through the heater heat exchanger. A known device having a cooling water-air-heat exchanger relating to heating performance from the cooling water circuit of an efficient combustion engine of a vehicle drive part is required for a comfortable warming of the passenger compartment to meet the overall heating requirement of the passenger space when the ambient temperature is low Level. The same applies to automobiles using hybrid drives, that is to say, electric motor-driven as well as air-conditioning in automobiles using combustion engine-driven drives.
승객 공간의 전체적인 가열 수요가 엔진의 냉각수 회로로부터의 가열에 의해 충족될 수 없는 경우, 예를 들어 영어 약자로 PTC("Positive Temperatur Coefficient-Thermistor")라 지칭되는 전기 저항 히터 또는 연료 히터와 같은 추가의 가열 조치가 필요하다. 순수하게 전기 모터에 의해서만 구동되는 자동차 또는 연료 전지 차량 내의 공조 설비에 대해서도 동일하게 적용된다. 승객 공간을 위한 공기를 가열하기에 더 효율적으로 가능한 수단은 열원으로서 공기를 이용하는 가열 펌프이며, 이 경우 냉각제 회로는 유일한 가열 수단일뿐만 아니라 추가 가열 조치로서도 사용된다.If the overall heating demand of the passenger space can not be met by heating from the cooling water circuit of the engine, for example, an electrical resistance heater or a fuel heater, referred to in the English language as PTC ("Positive Temperature Coefficient-Thermistor" A heating action of the heater is required. The same applies to an air conditioner in a vehicle or a fuel cell vehicle driven purely by an electric motor. A more efficient possible means for heating the air for the passenger space is a heat pump using air as the heat source, in which case the coolant circuit is not only the only heating means but is also used as an additional heating measure.
전기 저항 히터가 하류에 연결된 공조 시스템은 한편으로 비용 효율적으로 제조될 수 있고 임의의 자동차에 사용될 수 있지만, 매우 큰 전기 에너지의 수요를 포함하는데, 그 이유는 냉각제 회로의 기화기의 과류 시에 승객 공간을 위한 공급 공기가 우선 냉각되고/냉각되거나 제습된 다음에, 이어서 공급 공기 또는 냉각수 회로에 열을 직접 전달하는 전기 저항에 의해 가열되기 때문이다.An air conditioning system downstream of an electrical resistance heater can be manufactured cost-effectively on the one hand and can be used in any automobile, but it involves a very large demand for electrical energy because, in the overflow of the vaporizer of the coolant circuit, Is first cooled / cooled or dehumidified, and then heated by electrical resistance, which transfers heat directly to the feed air or coolant circuit.
가열 펌프로서 작동하는 종래의 공조 시스템의 작동은 실제로 효율적이긴 하지만, 공조 시스템을 위한 구조 공간이 전혀 확보되지 않은 자동차의 내부에 위치시키는 데에도 매우 큰 구조 공간을 필요로 한다. 특히, 제조와 유지 보수의 비용이 상승하는 것뿐만 아니라 큰 구조 공간을 필요로 하는 것도 방해가 된다.Although the operation of a conventional air conditioning system operating as a heat pump is actually efficient, it requires a very large structural space for positioning the interior of the vehicle without any structural space for the air conditioning system. In particular, not only does the cost of manufacturing and maintenance rise, but also the need for a large structural space is also hindered.
조합된 냉각 설비 모드와 가열 펌프 모드를 위해, 다시 말해 가열 모드뿐만 아니라 재가열-작동으로도 지칭되는 후속 가열 모드를 위해 형성되어 있는, 종래 기술에 속하는 공기-공기-가열 펌프는 주변 공기로부터 열을 흡수한다. 따라서, 주변 공기는 냉각제의 기화를 위한 열원으로서 사용된다. 종래의 공기-공기-가열 펌프는 냉각제와 주변 사이의 열전달을 위한 열전달기, 승객 공간의 조절될 공기의 열을 냉각제에 공급하기 위한 열전달기, 및 냉각제로부터 승객 공간을 위한 조절될 공기에 열을 전달하기 위한 열전달기를 포함한다. 성능은 각각 냉각제와 공기 사이에 전달된다.An air-air-heating pump belonging to the prior art, which is formed for the combined cooling plant mode and the heating pump mode, i.e. for the subsequent heating mode, also referred to as reheating-operation as well as heating mode, Absorbed. Thus, ambient air is used as a heat source for vaporizing the coolant. A conventional air-air-heating pump includes a heat exchanger for heat transfer between the coolant and the surroundings, a heat exchanger for supplying heat to the coolant to regulate air in the passenger space, and heat to the conditioned air for the passenger space from the coolant And a heat exchanger for transferring the heat. Performance is transferred between the coolant and air, respectively.
소위 "재가열" 또는 후속 가열 모드에서 승객 공간에 공급될 공기가 냉각되고, 이 경우 제습된 다음, 이어서 약간 다시 가열된다. 이러한 작동 모드에서는 필요한 후속 가열 성능이 공기의 냉각 및 제습을 위해 필요한 냉각 성능보다 더 낮다.In the so-called " reheating " or subsequent heating mode, the air to be supplied to the passenger space is cooled, in this case dehumidified and then slightly heated again. In this mode of operation, the required subsequent heating performance is lower than the cooling performance required for air cooling and dehumidification.
DE 10 2012 111 672 A1호에는 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하기 위한 공조 설비의 냉각제 회로가 기재되어 있다. 냉각제 회로는 냉각 설비 모드와 가열 펌프 모드에서 조합된 작동을 위해 그리고 후속 가열 모드를 위해 형성되고, 압축기, 냉각제와 주변 사이에 열을 전달하기 위한 열전달기, 제1 팽창기뿐만 아니라, 승객 공간의 조절될 공기의 열을 냉각제에 공급하기 위한 열전달기, 냉각제로부터 승객 공간을 위해 조절될 공기에 열을 전달하기 위한 열전달기, 그리고 냉각제의 유동 방향으로 이에 이어지는 제2 팽창기를 포함한다.DE 10 2012 111 672 A1 describes the coolant circuit of the air conditioning system for controlling the air in the passenger compartment of a motor vehicle. The coolant circuit is formed for combined operation in the cooling plant mode and the heating pump mode and for the subsequent heating mode and includes a compressor, a heat exchanger for transferring heat between the coolant and the surroundings, a first inflator, A heat exchanger for supplying the heat of the air to be supplied to the coolant, a heat exchanger for transferring heat from the coolant to the air to be conditioned for the passenger space, and a second expander in the flow direction of the coolant.
DE 10 2011 100 301 A1에는 가열 펌프로서 작동할 수 있는 냉각제 회로를 구비한 차량 공조 시스템이 기재되어 있다. 냉각제 회로는 압축기, 공기의 작용을 받는 외부 열전달기의 유입 측과 내부 공간 응축기 사이에 배치되어 있는 밸브 바디, 냉각제의 팽창을 위한 팽창기, 3방향 밸브뿐만 아니라, 내부 기화기를 포함한다.DE 10 2011 100 301 A1 describes a vehicle air conditioning system with a coolant circuit that can operate as a heating pump. The coolant circuit includes a compressor, a valve body disposed between the inlet side and the inner space condenser of the external heat exchanger under the influence of air, an inflator for expansion of the coolant, a three-way valve, as well as an internal vaporizer.
냉각제 회로들은, 기존의 구조 공간 내에 통합되는 것이 쉽지 않은 연결 라인들로 구성된 각각 하나의 분기된 시스템을 포함한다. 또한, 추가의 밸브와, 큰 부피로 설계된, 저압 수준에 배치된 냉각제 저장기는 각각 큰 구조 공간을 필요로 한다. 게다가, 밸브는 증가된 시스템 비용을 초래하는 매우 높은 내부 밀도를 포함한다. The coolant circuits include a respective one branched system consisting of connection lines that are not easy to integrate into existing structural space. In addition, additional valves and coolant reservoirs arranged at a low pressure level, each designed with a large volume, each require a large structural space. In addition, the valve includes a very high internal density resulting in increased system cost.
이 경우, 공기의 작용을 받는 외부 열전달기 또는 주변 열전달기로도 지칭되는, 공기-공기-가열 펌프의 주변 공기와 냉각제 사이에 열을 전달하기 위한 열전달기는 자동차의 전방측에서 공조 시스템의 하우징 외부에, 특히 공조장치 외부에 배치되고, 특히 주행 바람을 통해 공기의 작용을 받는다.In this case, a heat exchanger for transferring heat between the ambient air of the air-air-heating pump and the coolant, also referred to as an external heat exchanger or ambient heat exchanger under the influence of air, In particular, outside the air conditioner, and is particularly affected by the air through the wind.
냉각 설비 모드에서 냉각제 회로의 작동 중에는 주변 열전달기가 응축기/기체냉각기로서 냉각제로부터 주변 공기에 열을 제공하기 위해 작동되고, 가열 펌프 모드에서 냉각제 회로의 작동 중에는 기화기로서 주변 공기로부터 냉각제에 의해 열을 흡수하기 위해 작동된다. 따라서, 주변 열전달기는 두 가지 기능으로 작동하기 위해 설계되지만, 결과적으로 이러한 설계는 두 기능 중 어느 하나에 대해서도 최적으로 설계되지 않으므로 일종의 절충을 찾아야만 한다.During operation of the coolant circuit in the cooling plant mode, the ambient heat exchanger is operated as a condenser / gas cooler to provide heat to the ambient air from the coolant, and during operation of the coolant circuit in the heat pump mode the heat is absorbed Lt; / RTI > Thus, although the surrounding heat exchanger is designed to operate with two functions, the result is that this design is not designed optimally for either function, so a trade-off must be found.
이러한 상이한 기능들을 위해서는 열전달기에 대해 부분적으로 모순되는 설계 기준들이 도출된다. 응축기/기체냉각기로서 작동하는 열전달기는, 예를 들어 높은 냉각제 압력을 위해 설계되어야 하며, 이때 유동 단면과 관련하여 벽 두께는 매우 크게 설정되어야 하므로, 결과적으로 응축기/기체냉각기를 위한 유동 단면은, 더 낮은 냉각제 압력 수준에서 기화기로서 작동하는 열전달기의 유동 단면보다 실질적으로 더 작게 제공된다. 주변 열전달기의 작은 유동 단면은, 열전달기가 기화기로서 작동하는 경우에 높은 압력 손실을 초래하며, 이러한 압력 손실은 중요한 설계 기준으로서 공조 시스템의 전체적인 성능 및 효율을 심하게 저하시킨다.For these different functions, some contradictory design criteria are derived for the heat exchanger. The heat exchanger, which operates as a condenser / gas cooler, must be designed, for example, for high coolant pressures, at which time the wall thickness must be set very large with respect to the flow cross section, so that the flow cross section for the condenser / Is provided substantially smaller than the flow cross-section of the heat exchanger operating as a vaporizer at a lower coolant pressure level. The small flow cross section of the surrounding heat exchanger causes high pressure loss when the heat exchanger operates as a vaporizer and this pressure loss seriously degrades the overall performance and efficiency of the air conditioning system as an important design criterion.
또한, 가열 펌프 모드에서 냉각제 회로의 작동 중에 냉각제는 20% 내지 60%의 범위에서 증기 함량을 가지고 주변 열전달기 내에 유입된다. 냉각제의 증기 함량은 주변 공기로부터 냉각제에 열을 전달하기 위해 단지 중요하지 않을 정도로만 포함되지만, 주변 열전달기의 관류 중에 압력 손실을 결정적으로 야기한다.Also, during operation of the coolant circuit in the heat pump mode, the coolant flows into the surrounding heat exchanger with a vapor content in the range of 20% to 60%. The vapor content of the coolant is included only to the extent that it is not critical to transfer heat from the ambient air to the coolant, but it is critical to the pressure loss during the perfusion of the surrounding heat exchanger.
기화기로서 주변 열전달기의 작동 중에 냉각제의 압력 손실은 냉각제의 온도 저하를 초래하고, 결과적으로 주변 열전달기로의 유입부에서 냉각제는 배출부에서 보다 더 높은 온도를 갖는다. 주변 열전달기의 동결 위험을 방지하기 위해, 주변 열전달기에 유입되는 공기의 온도와 냉각제의 온도 사이의 최대 온도차는 특히 2 K 내지 10 K의 범위로 제한된다. 이때, 최대로 허용되는 온도차는 주변 열전달기에 유입되는 공기의 온도와, 기화기 내에서 가장 낮은 온도를 갖는 위치에서, 즉 배출부에서 냉각제의 온도와 관련이 있다. 따라서, 가장 큰 온도차는 주변 열전달기에 유입되는 공기와 기화기로부터 냉각제의 배출부에서 냉각제의 온도 사이에 발생한다. 냉각제의 가능한 과열은 고려되지 않는다. 이 경우, 주변 열전달기 내로 유입되는 냉각제의 유입부에는 허용되는 온도차보다 더 작은 온도차가 제공된다. 냉각제 측의 압력 손실이 더 클수록, 냉각제가 주변 열전달기 내에 유입되는 유입부에서의 온도차가 작아지게 되고, 이후 승객 공간의 가열에 이용되는 열이 주변 공기로부터 더 적게 흡수될 수 있다.The pressure loss of the coolant during operation of the peripheral heat exchanger as a vaporizer results in a temperature drop of the coolant and consequently the coolant at the inlet to the ambient heat exchanger has a higher temperature than at the outlet. To prevent the risk of freezing of the surrounding heat exchanger, the maximum temperature difference between the temperature of the air entering the surrounding heat exchanger and the temperature of the coolant is particularly limited to the range of 2 K to 10 K. At this time, the maximum allowable temperature difference is related to the temperature of the air entering the peripheral heat exchanger and the temperature of the coolant at the outlet, which is the lowest temperature in the vaporizer. Thus, the greatest temperature difference occurs between the air entering the surrounding heat exchanger and the temperature of the coolant at the outlet of the coolant from the vaporizer. The possible overheating of the coolant is not considered. In this case, the inflow portion of the coolant flowing into the surrounding heat exchanger is provided with a temperature difference smaller than the allowable temperature difference. The larger the pressure loss on the coolant side, the smaller the temperature difference at the inlet where the coolant enters the surrounding heat exchanger, and then the heat used to heat passenger space can be less absorbed from the ambient air.
종래 기술에 공지된 시스템의 경우, 적어도 부분적으로 기체 형태인 냉각제가 주변 열전달기 내에 유입됨으로써 원치 않는 압력 손실이 발생하고, 결과적으로 냉각제에 의해 주변 공기로부터 최대로 전달될 수 있는 열이 제한되어, 예를 들어 최대 3 kW를 차지한다.In systems known in the prior art, the coolant, at least partially in gaseous form, is introduced into the surrounding heat exchanger, resulting in undesired pressure losses, and as a result, the heat that can be maximally transferred from ambient air by the coolant is limited, For example up to 3 kW.
0℃ 범위의 온도에서 그리고 0℃ 미만인 공기의 온도에서 기화기의 열전달 표면은 동결될 수 있다. 공기로부터 열을 흡수한 결과로서, 냉각된 공기의 상대 공기 습도가 상승한다. 이슬점 온도에 미달하게 되면, 공기 중에 존재하는 수증기는 응축되고 열전달 표면에 물로서 침착된다. 이 경우, 열전달 표면에서 공기로부터 응축된 물은 표면 온도가 0℃ 및 0℃ 미만인 경우 얼음으로 고착된다. 얼음 층이 증가되면 공기 측의 열전달 표면 및 공기 측의 열전달이 감소하므로, 결과적으로 공기와 기화된 냉각제 사이의 열전달이 감소한다.At a temperature in the range of 0 ° C and at a temperature of less than 0 ° C, the heat transfer surface of the vaporizer can be frozen. As a result of absorbing heat from the air, the relative air humidity of the cooled air rises. When the dew point temperature is lowered, the water vapor present in the air is condensed and deposited as water on the heat transfer surface. In this case, the water condensed from the air at the heat transfer surface adheres to ice when the surface temperature is below 0 ° C and 0 ° C. As the ice layer increases, the heat transfer on the air side and on the air side is reduced, resulting in a reduction in the heat transfer between the air and the vaporized coolant.
US 6 457 325 B1에는 압축기, 기체냉각기/응축기로서 작동할 수 있는 주변 열전달기, 팽창기, 기체 냉각제의 침착을 위한 장치뿐만 아니라, 승객 공간에 공급될 공기를 조절할 수 있는 기화기를 구비한 공조 시스템이 기재되어 있다. 기체냉각기/응축기와 기화기 사이에 배치되고 기체 냉각제의 침착을 위한 장치는 기체냉각기/응축기에 연결된 유입부를 구비한 챔버, 바이패스 라인을 통해 기화기에 연결된 증기 배출부뿐만 아니라, 기화기에 연결된 액체 냉각제를 위한 배출부를 포함한다. 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치를 형성함으로써, 액체 냉각제만 기화기 쪽으로 안내되는 것이 보장된다.US 6 457 325 B1 discloses an air conditioning system having a compressor, a peripheral thermocouple capable of operating as a gas cooler / condenser, an inflator, a device for the deposition of a gaseous coolant, as well as a vaporizer capable of regulating the air to be supplied to the passenger space . A device disposed between the gas cooler / condenser and the vaporizer and for depositing the gaseous coolant includes a chamber having an inlet connected to the gas cooler / condenser, a vapor outlet connected to the vaporizer via the bypass line, . By forming a device for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant, it is ensured that only the liquid coolant is directed towards the vaporizer.
냉각제의 유동 방향으로 기화기 이전에 배치된, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치를 사용하여, 오로지 액체 냉각제만 기화기 내에 안내되므로, 결과적으로 냉각제 회로는 효율적으로 작동될 수 있다. 한편, 이러한 침착을 위한 장치, 라인 내에 배치된 팽창 밸브를 구비한 바이패스 라인, 기화기, 그리고 상기 침착 장치와 기화기 사이에 배치된 연결 라인을 구비한 냉각제 회로는 서로 별도로 형성된 복수의 구성부품들을 포함하며, 또한 이들 부품은 차량에 높은 질량을 부여할 수 있고 그렇지 않아도 매우 제한된 자동차의 구조 공간 내에 큰 자리를 차지하게 된다. 또한, 바이패스 라인에 배치된 팽창기와 함께 추가의 조절기가 필요한데, 상기 조절기는 시스템의 복잡도를 더욱 증가시키고 이와 더불어 조절 전략의 매칭(matching)이 어렵다.By using an apparatus for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant, which is disposed before the vaporizer in the flow direction of the coolant, only the liquid coolant is guided in the vaporizer, and as a result the coolant circuit can be operated efficiently. On the other hand, a coolant circuit having an apparatus for such deposition, a bypass line having an expansion valve disposed in the line, a vaporizer, and a connection line disposed between the deposition apparatus and the vaporizer includes a plurality of components formed separately from each other And these components can also impart a high mass to the vehicle and occupy a large seat within the very limited structural space of the vehicle. In addition, an additional regulator is needed with an expander disposed in the bypass line, which further increases the complexity of the system and, in addition, makes it difficult to match the regulatory strategy.
따라서, 본 발명의 과제는 오로지 기화기로서 작동할 수 있는 주변 열전달기를 제공하는 것으로서, 이러한 주변 열전달기는 작동 중에 냉각제 측에서 최소의 압력 손실 및 이에 따라 주변 공기로부터 냉각제에 전달될 수 있는 최대의 열을 포함한다. 주변 공기로부터 열을 흡수하기 위한 열전달기로서 상기 주변 열전달기는 최적으로 설계되어야 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a peripheral heat exchanger which can only operate as a vaporizer, such that the peripheral heat exchanger is capable of operating at a minimum pressure loss on the coolant side during operation and, therefore, . The peripheral heat exchanger as a heat exchanger for absorbing heat from ambient air must be optimally designed.
주변 열전달기는 자동차를 위한 공조 시스템 내에 통합될 수 있어야 하며, 상기 공조 시스템는 필요에 따라 주변 열전달기를 통해 주변으로부터 열을 흡수하고 주변 열전달기 이외의 구성부품들을 통해 주변에 열을 방출한다. 공조 시스템은 냉각 설비 모드 및 가열 펌프 모드에서뿐만 아니라, 후속 가열 모드에서도 작동될 수 있다. 이 경우, 주변 공기는 각각의 작동 모드 따라, 예를 들어 가열 펌프 모드에서의 작동 중에 열원으로서뿐만 아니라, 예를 들어 냉각 설비 모드에서의 작동 중에 히트 싱크로서도 사용되어야 한다. 또한, 공조 시스템은, 예를 들어 공기에 의한 열전달을 위해 냉각제 회로의 기화기의 동결 위험이 최소화되어 효율적으로 작동될 수 있고 콤팩트하게 구현되어야 한다.The surrounding heat exchanger must be able to be integrated into the air conditioning system for the vehicle, which, if necessary, absorbs heat from the surroundings through the surrounding heat exchanger and releases heat to the surroundings through components other than the surrounding heat exchanger. The air conditioning system can be operated not only in the cooling equipment mode and the heating pump mode but also in the subsequent heating mode. In this case, the ambient air should be used not only as a heat source, but also as a heat sink, for example during operation in the cooling plant mode, depending on the respective operating mode, for example in operation in the heat pump mode. In addition, the air conditioning system must be compact and efficient to operate, minimizing the risk of freezing the vaporizer of the coolant circuit, e.g., for heat transfer by air.
이 경우, 공조 시스템의 냉각제 회로는 단지 최소의 작동 비용, 제조 비용 및 유지 보수 비용을 유발할뿐만 아니라 최소의 구조 공간을 포함하기 위해, 구조적으로 간단하게 구성되어야 하고 필요한 수의 구성부품을 최소로 포함해야 한다. In this case, the coolant circuit of the air conditioning system must be structurally simple in order to include minimal structural space as well as causing minimal operating cost, manufacturing cost, and maintenance cost, and at least include the required number of components Should be.
이러한 과제는 특허청구범위의 독립항의 특징을 갖는 대상 또는 방법에 의해 해결된다. 추가의 개선예는 종속항에 기재된다.These problems are solved by objects or methods having the features of the independent claims of the claims. Further improvement examples are described in the dependent claims.
상기 과제는, 자동차의 공조 시스템의 냉각제 회로를 위한 열전달 장치, 특히 기화기로서 작동하는 냉각제-공기-열전달기에 의해 해결된다. 상기 장치는 냉각제를 위한 유입부와 배출부, 제1 수집 튜브와 제2 수집 튜브뿐만 아니라, 수집 튜브들 사이에서 연장되고 서로에 대해 평행하게 정렬되어 배치된 튜브 부재들을 포함한다.The above problem is solved by a heat transfer device for a coolant circuit of an automotive air conditioning system, in particular by a coolant-air-heat exchanger operating as a vaporizer. The apparatus includes an inlet and an outlet for a coolant, a first collection tube and a second collection tube, as well as tube members extending between the collection tubes and arranged in parallel alignment with respect to each other.
본 발명의 컨셉에 따르면, 열전달을 위한 장치 내에는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치가 통합되어 형성된다. 이를 위해, 열전달을 위한 장치는 오로지 액체 냉각제의 작용을 위한 기화 영역과, 오로지 기체 냉각제의 작용을 위한 과류 영역을 포함한다. According to the inventive concept, an apparatus for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant is formed integrally within an apparatus for heat transfer. To this end, the device for heat transfer comprises exclusively a vaporization zone for the action of the liquid coolant and a superfluid zone for the action of the gaseous coolant only.
바람직하게, 냉각제를 위한 배출부는 제2 수집 튜브에 형성된다.Preferably, a discharge portion for the coolant is formed in the second collection tube.
본 발명의 제1 대안 실시예에 따르면, 수집 튜브들은 수직 방향으로 정렬되어 배치되고, 서로에 대해 평행하게 수평 방향으로 배치된 튜브 부재들을 통해 서로 연결된다.According to a first alternative embodiment of the present invention, the collection tubes are arranged in vertical alignment and are connected to one another through tube members arranged in a horizontal direction parallel to each other.
본 발명의 일 개선예에 따르면, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치는 제1 수집 튜브 내에 통합되어 있다.According to one improvement of the invention, an apparatus for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant is incorporated in a first collection tube.
냉각제를 위한 유입부는 유리하게 제1 수집 튜브에 형성되어 있다.The inlet for the coolant is advantageously formed in the first collection tube.
또한 바람직하게, 상기 침착 장치는 수직 방향으로 정렬되어 배치된 분리 부재를 포함하며, 상기 분리 부재는 제1 수집 튜브의 내부 용적을 액체 영역과 기체 영역으로 분할한다.Also preferably, the deposition apparatus comprises a separation member arranged in a vertically aligned arrangement, the separation member dividing the internal volume of the first collection tube into a liquid region and a gas region.
본 발명의 추가의 장점은, 제1 수집 튜브의 액체 영역을 제2 수집 튜브와 연결하는 튜브 부재가 기화 영역을 형성하고 제1 수집 튜브의 기체 영역을 제2 수집 튜브와 연결하는 튜브 부재가 과류 영역을 형성하는 데에 있다. 이 경우, 기화 영역을 형성하는 튜브 부재와, 과류 영역을 형성하는 튜브 부재는 상이하게 형성되고/형성되거나 서로에 대해 구별되게 배치된다.A further advantage of the present invention is that the tube member connecting the liquid region of the first collection tube with the second collection tube forms a vaporization zone and the tube member connecting the gas region of the first collection tube with the second collection tube And the like. In this case, the tube member forming the vaporizing region and the tube member forming the swirling region are formed differently / arranged or arranged differently from each other.
본 발명의 제2 대안 실시예에 따르면, 수집 튜브들은 수평 방향으로 정렬되고, 서로에 대해 평행하게 수직 방향으로 배치된 튜브 부재들을 통해 서로 연결된다.According to a second alternative embodiment of the present invention, the collection tubes are aligned in a horizontal direction and are connected to one another through tube members arranged in a vertical direction parallel to each other.
본 발명의 일 개선예에 따르면, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치는 제1 수집 튜브와 제2 수집 튜브 사이에서 수집 튜브들을 서로 연결하도록 배치된다. According to one improvement of the invention, a device for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant is arranged to interconnect the collection tubes between a first collection tube and a second collection tube.
바람직하게, 냉각제를 위한 유입부는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치에 형성되어 있다.Preferably, the inlet for the coolant is formed in a device for deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant.
유리하게, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치는 수직 방향으로 그리고 튜브 부재들에 대해 평행하게 배치된다.Advantageously, a device for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant is arranged in a vertical direction and parallel to the tube members.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치는 액체 영역 및 기체 영역을 포함한다. 이 경우, 액체 영역은 제1 수집 튜브에 연결되고, 기체 영역은 제2 수집 튜브에 연결된다.According to a preferred embodiment of the present invention, an apparatus for depositing a gaseous coolant from a liquid coolant comprises a liquid region and a gas region. In this case, the liquid region is connected to the first collection tube and the gas region is connected to the second collection tube.
유리하게, 제1 수집 튜브뿐만 아니라, 제1 수집 튜브를 제2 수집 튜브와 연결하는 튜브 부재들은 기화 영역을 형성하고, 제2 수집 튜브는 과류 영역을 형성한다.Advantageously, as well as the first collection tube, the tube members connecting the first collection tube with the second collection tube form a vaporization zone, and the second collection tube forms an overflow zone.
냉각제 회로의, 특히 자동차의 공조 시스템의 열을 전달하기 위한 본 발명에 따른 장치의 다양한 장점은 다음과 같이 요약된다:The various advantages of the device according to the invention for transferring the heat of the coolant circuit, in particular of the air conditioning system of an automobile, are summarized as follows:
- 최소의 냉각제 측 압력 손실, - minimal coolant side pressure loss,
- 주변 공기로부터 최대의 열 흡수, 그리고- maximum heat absorption from ambient air, and
- 필요한 온도차를 유지함으로써 주변 공기 측 열전달 표면의 최소의 동결 위험.- Minimal freezing risk on the surrounding air side heat transfer surface by maintaining the required temperature difference.
또한, 본 발명의 과제는, 특히 냉각 설비 모드에서, 가열 펌프 모드에서뿐만 아니라, 후속 가열 모드에서 작동하기 위해, 냉각제 회로와 냉각수 회로를 구비한 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하기 위한 본 발명에 따른 공조 시스템에 의해 해결된다.It is a further object of the present invention to provide a method for controlling air in the passenger compartment of a vehicle having a coolant circuit and a coolant circuit in order to operate in a heating mode as well as a subsequent heating mode, It is solved by the air conditioning system.
본 발명의 컨셉에 따르면, 냉각제 회로는 위에서 언급된 특징들을 갖는 열전달 장치를 구비하여 형성된다.According to the inventive concept, a coolant circuit is formed with a heat transfer device having the above-mentioned characteristics.
본 발명의 일 개선예에 따르면, 냉각제 회로는 냉각제의 유동 방향으로 압축기, 냉각수 회로의 냉각수와 냉각제 사이의 열전달을 위해 응축기/기체냉각기로서 작동할 수 있는 냉각제-냉각수-열전달기, 제1 팽창기뿐만 아니라, 승객 공간을 위한 공급 공기의 공기 조절을 위한 제1 냉각제-공기-열전달기를 포함한다. 냉각수 회로는 냉각수의 순환을 위한 이송 장치, 승객 공간을 위한 공급 공기의 가열을 위한 제1 냉각수-공기-열전달기, 제2 냉각수-공기-열전달기뿐만 아니라, 냉각제-냉각수-열전달기를 구비하여 형성된다.According to an improvement of the invention, the coolant circuit comprises a compressor in the flow direction of the coolant, a coolant-coolant-heat exchanger which can operate as a condenser / gas cooler for heat transfer between the coolant of the coolant circuit and the coolant, a first expander But includes a first coolant-air-heat exchanger for air conditioning of the feed air for passenger space. The cooling water circuit is formed by a conveying device for circulating cooling water, a first cooling water-air-heat exchanger for heating the supply air for the passenger space, a second cooling water-air-heat exchanger as well as a coolant-cooling water-heat exchanger do.
또한, 냉각제 회로는 오로지 기화기로서 작동할 수 있는 제2 냉각제-공기-열전달기로서 열전달을 위한 장치를 포함한다. 이 경우, 냉각제의 유동 방향으로 제2 냉각제-공기-열전달기의 상류에는 제2 팽창기가 위치한다. 제2 팽창기뿐만 아니라 제2 냉각제-공기-열전달기는 공동으로 제1 유동 경로 내에 배치된다.The coolant circuit also includes a device for heat transfer as a second coolant-air-heat exchanger that can only operate as a vaporizer. In this case, a second inflator is located upstream of the second coolant-air-heat exchanger in the flow direction of the coolant. The second cooler-air-heat exchanger as well as the second expander are communicated in the first flow path.
냉각 설비 모드는 무엇보다도 냉각에 사용되고, 가열 펌프 모드는 가열에 사용되며, 후속 가열 모드는 조절할 승객 공간의 공급 공기의 후속 가열에 사용된다. 후속 가열 모드의 경우, 공급 공기는 후속 가열 이전에 냉각되고/냉각되거나 제습되었다.The cooling plant mode is used primarily for cooling, the heat pump mode is used for heating, and the subsequent heating mode is used for subsequent heating of the feed air of the passenger space to be controlled. In the case of the subsequent heating mode, the feed air was cooled / cooled or dehumidified prior to subsequent heating.
예를 들어 냉각제 R134a를 사용하는 것과 같은 냉각제 회로의 임계에 미달하는 작동 중에 또는 이산화탄소를 갖는 특정 주변 조건에서 냉각제가 액상인 경우, 열전달기는 응축기로 지칭된다. 열전달의 일부는 일정한 온도에서 발생한다. 열전달기에서 임계를 초과하는 작동 또는 임계를 초과하는 열전달의 경우, 냉각제의 온도는 지속적으로 감소한다. 이러한 경우에 열전달기는 기체냉각기로도 지칭된다. 임계를 초과하는 작동은 특정 주변 조건이나 냉각제 회로의 작동 방식에서 예를 들어 이산화탄소 냉각제를 사용하여 발생할 수 있다.The heat exchanger is referred to as a condenser, for example, during operation below critical of the coolant circuit, such as using coolant R134a, or when the coolant is liquid in certain ambient conditions with carbon dioxide. Part of the heat transfer occurs at a constant temperature. In the event of an operation exceeding a critical value in the heat exchanger or a heat transfer exceeding a critical value, the temperature of the coolant continuously decreases. In this case, the heat exchanger is also referred to as a gas cooler. Exceeding the threshold may occur with certain ambient conditions or the use of carbon dioxide coolant, for example, in the way the coolant circuit operates.
냉각수 회로의 제2 냉각수-공기-열전달기 및 냉각제 회로의 제2 냉각제-공기-열전달기는, 유리하게 설비 모듈의 내부에 배치되고 공기의 유동 방향으로 언급된 순서로 서로 차례로 공기의 작용을 받을 수 있게 배치된다.The second coolant-air-heat exchanger of the cooling water circuit and the second coolant-air-heat exchanger of the coolant circuit are advantageously arranged in the interior of the facility module and in the order of the air flow direction, .
본 발명의 일 개선예에 따르면, 특히 자동차의 전방 영역에 배치된 설비 모듈은 승객 공간으로부터 배출되는 공기, 또는 주변 공기, 또는 승객 공간으로부터 배출되는 공기와 주변 공기로 이루어진 혼합 공기에 의해 관류 가능하게 형성된다.According to one improvement of the present invention, in particular, a facility module disposed in a front area of an automobile can be perfused by air discharged from a passenger space, or ambient air, or mixed air consisting of air discharged from a passenger space and ambient air .
본 발명의 제1 대안 실시예에 따르면, 제1 냉각제-공기-열전달기 및 제2 냉각제-공기-열전달기는 냉각제 회로 내에서 서로에 대해 직렬로 관류 가능하게 배치된다.According to a first alternative embodiment of the invention, the first coolant-air-heat exchanger and the second coolant-air-heat exchanger are arranged in a refrigerant circuit so as to be flowable in series with respect to each other.
유리하게 냉각제 회로는 밸브를 구비한 제2 유동 경로를 포함한다. 이 경우 제1 유동 경로는 제2 팽창기뿐만 아니라 제2 냉각제-공기-열전달기를 구비하여 연장되고, 제2 유동 경로는 각각 분기 위치로부터 합류 위치까지 연장됨으로써, 결과적으로 제2 유동 경로는 제1 유동 경로에 대해 평행한 바이패스로서 형성된다.Advantageously, the coolant circuit comprises a second flow path with a valve. In this case, the first flow path extends with a second refrigerant-air-heat exchanger as well as a second inflator, and the second flow path each extend from the branching position to the merging position, And is formed as a bypass parallel to the path.
본 발명의 제2 대안 실시예에 따르면, 제1 냉각제-공기-열전달기와 제2 냉각제-공기-열전달기는 냉각제 회로 내에서 서로에 대해 병렬로 관류 가능하게 배치된다.According to a second alternative embodiment of the present invention, the first coolant-air-heat exchanger and the second coolant-air-heat exchanger are arranged in a refrigerant circuit so as to be capable of being perfluent in parallel with respect to each other.
본 발명의 추가의 장점은, 제2 팽창기 및 제2 냉각제-공기-열전달기를 구비한 제1 유동 경로가 분기 위치로부터 합류 위치까지 연장된다는 데에 있다. 이 경우, 제1 팽창기, 제1 냉각제-공기-열전달기, 및 제3 팽창기는 제2 유동 경로 내에 형성된다. 제3 팽창기는 냉각제-공기-열전달기의 하류에 배치된다. 제2 유동 경로는 마찬가지로 분기 위치로부터 합류 위치까지 연장되도록 형성된다.A further advantage of the present invention is that the first flow path with the second inflator and the second coolant-air-heat exchanger extends from the branching position to the confluence position. In this case, a first inflator, a first coolant-air-heat exchanger, and a third inflator are formed in the second flow path. The third inflator is disposed downstream of the coolant-air-heat exchanger. The second flow path is likewise formed so as to extend from the branching position to the merging position.
본 발명의 컨셉에 따른 열전달 장치를 구비한 본 발명에 따른 공조 시스템의 다양한 장점은 다음과 같이 요약된다:The various advantages of the air conditioning system according to the invention with the heat transfer device according to the inventive concept are summarized as follows:
- 승객 공간의 가열을 위해 손실 열 흐름도 사용함으로써 최소의 에너지를 사용하여 승객 공간의 공급 공기를 조절, 특히 냉각, 제습 및/또는 가열하고,- regulating, especially cooling, dehumidifying and / or heating the supply air of the passenger space using minimum energy by using a loss heat flow for the heating of the passenger space,
- 특히 낮은 외부 온도에서 주변으로부터 열을 흡수하기 위해 가열 펌프 모드에서 작동하는 경우에 사용하기 위한, 기화기로서의 작동을 위해 특별히 형성된 냉각제-공기-열전달기가 사용되며, 이때 더 높은 외부 온도 및 냉방이 필요한 경우 열이 냉각제-공기-열전달기와는 상이한 구성부품을 통해 주변으로 방출되며,A coolant-air-heat exchanger specially designed for operation as a vaporizer, for use in operating in the heat pump mode to absorb heat from the environment, especially at low external temperatures, is used, where a higher external temperature and cooling are required The heat is dissipated to the environment through components that are different from the coolant-air-heat exchanger,
- 성능, 효율 및 사용 수명이 증가할 뿐만 아니라,- Not only increases performance, efficiency and service life,
- 승객 공간 내부에 충분한 쾌적성을 제공하는데, 이는- It provides ample comfort inside the passenger space,
- 기존의 자동차의 공지된 구조와 제공되어 있는 구조 공간에서 사용하기 위해 통합될 수 있고, 최소 구조 공간, 최소 중량 및 최소 구성부품 수를 포함하는 구조적으로 간단한 냉각제 회로를 사용하며, 이를 통해It uses a structurally simple coolant circuit that can be integrated for use in the known structure of existing automobiles and the available structural space, and includes minimal structural space, minimum weight and minimum component count,
- 최소 작동 비용, 제조 비용 및 유지 보수 비용이 이루어진다.- Minimum operating costs, manufacturing costs and maintenance costs.
본 발명의 실시예의 다른 추가의 세부 사항, 특징 및 장점은 해당 도면을 참조로 하기의 실시예의 설명으로부터 제시된다.Other and further details, features and advantages of embodiments of the present invention will be apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings.
도 1 및 도 2는 각각 제1 및 제2 냉각제-공기-열전달기뿐만 아니라 내부 열전달기를 포함하는 냉각제 회로와, 제1 및 제2 냉각수-공기-열전달기를 포함하는 냉각수 회로와, 냉각제 회로 및 냉각수 회로를 열적으로 연결하는 냉각제-냉각수-열전달기를 구비한 공조 시스템을 도시하는데,
도 1은 서로에 대해 직렬로 배치된 냉각제-공기-열전달기를 구비한 것을 도시하고,
도 2는 서로에 대해 병렬로 배치된 냉각제-공기-열전달기를 구비한 것을 도시하며,
도 3 및 도 4는 각각 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 통합된 장치뿐만 아니라, 기체 냉각제를 위한 과류 영역 및 기화 영역을 구비한 열전달 장치, 특히 냉각제-공기-열전달기를 도시하는데,
도 3은 침착 장치가 수집 튜브 내부에 형성된 것을 도시하고,
도 4는 침착 장치가 두 개의 수집 튜브 사이에 형성 및 배치된 것을 도시한다.Figures 1 and 2 show a cooling circuit comprising a first and a second coolant-air-heat exchanger as well as an internal heat exchanger, a cooling water circuit comprising first and second cooling water-air-heat exchangers, Cooling-water heat exchanger that thermally couples the circuit,
Figure 1 shows a coolant-air-heat exchanger arranged in series with respect to each other,
Figure 2 shows a coolant-air-heat exchanger arranged in parallel with respect to one another,
Figures 3 and 4 each illustrate a heat transfer device, particularly a coolant-air-heat exchanger, having an overflow region and a vaporization region for a gaseous coolant, as well as an integrated device for the deposition of a gaseous coolant from a liquid coolant,
Figure 3 shows the deposition apparatus being formed inside the collection tube,
Figure 4 shows that a deposition apparatus is formed and disposed between two collection tubes.
도 1에는 냉각제 회로(2')와 냉각수 회로(30)를 구비한 공조 시스템(1')이 도시되어 있다. 냉각제 회로(2')는 냉각제의 유동 방향으로 압축기(3), 응축기/기체냉각기로서 작동할 수 있는 냉각제-냉각수-열전달기(4), 제1 팽창기(5), 그리고 승객 공간을 위한 공급 공기의 조절을 위한 제1 냉각제-공기-열전달기(6)를 포함한다. 또한, 냉각제 회로(2')는 공기의 열을 냉각제에 전달하기 위해 기화기로서 작동하는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 구비하여 형성되며, 상기 제2 냉각제-공기-열전달기의 상류에는 제2 팽창기(8)가 위치한다. 제1 냉각제-공기-열전달기(6)와 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 서로에 대해 직렬로 또는 차례로 배치된다. 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)와 이에 할당되는 제2 팽창기(8)는 제1 유동 경로(12) 내에 형성된다. 유리하게, 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는, 공기의 작용을 받으면서 응축기/기체냉각기로서 작동하는 종래의 냉각제-공기-열전달기의 구조 공간을 포함한다.1 shows an air conditioning system 1 'provided with a coolant circuit 2' and a
제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)와 압축기(3) 사이에는 수집기(11)가 배치된다. 냉각제의 유동 방향으로 압축기(3)의 전방에 그리고 그에 따라 저압 측에 배치된 수집기(11)는 어큐뮬레이터로도 지칭되는 것으로서 냉각제 액체의 침착 및 수집에 사용된다. 압축기(3)는 기체 형태의 냉각제를 수집기(11)로부터 흡입한다. 냉각제 회로(2')는 폐쇄되어 있다. 도시되지 않은 대안 실시예에 따르면, 수집기는 냉각제 저장기로서 냉각제-냉각수-열전달기(4) 내부에 통합되며, 이로써 냉각제의 고압 수준에 배치된다. 이 경우, 저압 수준에 배치된 수집기(11)가 생략될 수 있다. 또한, 냉각제-냉각수-열전달기(4)는 냉각제의 건조를 위한 장치를 구비하여 형성될 수 있다.A
냉각제 회로(2')는 제1 유동 경로(12) 이외에 추가로 제2 유동 경로(13)를 포함하며, 상기 제2 유동 경로는 각각 분기 위치(14)로부터 합류 위치(15)까지 연장된다. 제1 유동 경로(12)에 대해, 특히 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에 대해 병렬로 형성된 제2 유동 경로(13)는 밸브(16), 특히 차단 밸브(16)를 포함하고 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 우회하여 냉각제의 질량 유동을 안내하기 위한 바이패스로서 사용된다. The coolant circuit 2 'further comprises a
제1 유동 경로(12) 내에는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)와 합류 위치(15) 사이에 역류 방지 부재(10), 특히 체크 밸브가 배치된다. 상기 역류 방지 부재(10)는 제2 유동 경로(13)를 통하여 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 우회하여 안내되는 냉각제 질량 유동이 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b) 내로 복귀 유동하는 것을 방지한다.In the
냉각제 회로(2')는 또한 내부 열전달기(7)도 구비하여 형성되는데, 상기 내부 열전달기는 고압 측에서 냉각제-냉각수-열전달기(4)와 제1 냉각제-공기-열전달기(6)의 제1 팽창기(5) 사이뿐만 아니라, 저압 측에서 합류 위치(15)와 수집기(11) 또는 압축기(3) 사이에 형성되어 있다. 이 경우, 내부 열전달기(7)는 고압에서의 냉각제와 저압에서의 냉각제 사이의 열전달에 사용되며, 여기서 한편으로는 응축기/기체냉각기로서 작동하는 열전달기(4)로부터 배출되는 액체 냉각제가 추가로 냉각되고, 다른 한편으로는 기화기로서 작동하는 열전달기(6, 9a, 9b)로부터 배출되는 냉각제가 흡입 기체로서 기화기(3) 이전에 과열된다.The coolant circuit 2 'is also formed with an internal heat exchanger 7 which is connected to the coolant-coolant-to-
액체 타격 작용에 대한 압축기(3)의 보호 이외에 내부 열전달기(7)를 구비한 냉각제 회로(2')의 작동에 의해 비(specific) 압축기 성능이 감소될뿐만 아니라 동시에 비 냉각 성능과 그에 따른 공조 시스템(1')의 작동 효율이 향상될 수 있다.The operation of the coolant circuit 2 'with the internal heat exchanger 7 in addition to the protection of the
냉각수 회로(30)는 냉각수의 유동 방향으로 냉각수의 순환을 위한 이송 장치(31), 특히 펌프뿐만 아니라, 승객 공간을 위한 공급 공기의 가열을 위한 제1 냉각수-공기-열전달기로서 가열 열전달기(32)를 포함한다. 또한, 가열 열전달기(32)는 냉각제-냉각수-열전달기(4)와 연결되어 있다. 냉각수 회로(30)는 폐쇄되어 있다. 결국, 냉각제 측에서 응축기/기체냉각기로서 작동하는 냉각제-냉각수-열전달기(4)는 냉각수에 의해 냉각된다.The cooling
또한, 가열 열전달기(32)와 냉각제-냉각수-열전달기(4) 사이에 형성된 연결 라인에는, 분기 위치로서 3방향 밸브(33)뿐만 아니라 합류 위치(34)가 제공되어 있고, 이들 사이에는 공기에 열을 전달하기 위한 제2 냉각수-공기-열전달기(36)를 구비한 제1 유동 경로(35)뿐만 아니라, 냉각수-공기-열전달기(36)를 우회하는 바이패스로서 제2 유동 경로(37)가 각각 형성된다.The connecting line formed between the
제1 냉각수-공기-열전달기(32)로서 가열 열전달기와 제2 냉각수-공기-열전달기(36)는 서로에 대해 직렬로 냉각수에 의해 관류 가능하게 배치된다.The heat exchanger as the first coolant-air-
냉각수 회로(30)의 제2 냉각수-공기-열전달기(36) 및 냉각제 회로(2')의 기화기로서 작동하는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는, 설비 모듈(42) 내에서뿐만 아니라 자동차의 기존의 구조 공간에서 그리고 공기의 유동 방향(43)으로 서로 차례로 작용을 받을 수 있게 배치된다. 이 경우, 자동차의 전방 영역에 배치된 설비 모듈(42)은 승객 공간으로부터 배출된 공기, 주변 공기, 또는 승객 공간으로부터 배출된 공기와 주변 공기의 혼합 공기에 의해 관류될 수 있다. 결국, 공조 시스템(1')은 승객 공간으로부터 배출된 공기의 잠재적 열과, 마찬가지로 주변으로부터의 열을 열원으로서 사용한다.The second coolant-air-
이 경우, 공기는 우선 냉각수-공기-열전달기(36)를 거치고 이어서 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 거쳐 안내되어, 결과적으로 이들 열전달기(9a, 9b, 36)의 배치는 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 열전달 표면의 동결 위험을 감소시킨다.In this case, the air is first guided via the coolant-air-
또한, 냉각수-공기-열전달기(36)에 유입되기 위한 공기는 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에 유입되기 위해서도 사용된다.Air to be introduced into the cooling water-air-
냉각제 회로(2')의 냉각제-공기-열전달기(6) 및 냉각수 회로(30)의 가열 열전달기(32)는 공조 장치(40) 내부에 배치되고 승객 공간의 공급 공기의 유동 방향(41)으로 서로 차례로 작용을 받을 수 있게 배치된다. 이로써, 기화기(6)의 과류 중에 냉각 및/또는 제습된, 승객 공간을 위한 공급 공기는 필요에 따라 가열 열전달기(32)의 과류 중에 가열될 수 있다. 먼저 냉각제-공기-열전달기(6)의 과류 중에 조절된 공기가 가열 열전달기(32)에 유입되는 것은 도시되지 않은 온도 밸브에 의해 제어될 수 있다.The coolant-air-
냉각제-냉각수-열전달기(4)는 냉각제 회로(2')를 냉각수 회로(30)와 열적으로 연결하는 데에 사용된다. 이 경우 냉각제의 열은 냉각수에 전달된다.The coolant-coolant-to-
공조 시스템(1')은, 특히 순환 공기에 의한 작동 중에, 다시 말해 열원으로서 승객 공간으로부터 배출된 공기에 의한 작동 중에, 외부 공기 온도 값이 0℃ 미만인 경우에도, 기화기로서 작동하는 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 열전달기 표면이 동결되는 위험이 없이 작동될 수 있다.The air conditioning system 1 'is particularly suited for use as a refrigerant-air-conditioning system that operates as a vaporizer during operation by circulating air, that is, even when the outside air temperature value is less than 0 ° C during operation by air discharged from the passenger space as a heat source, The heat exchanger surfaces of the
이러한 작동을 보장하기 위해, 공조 장치(40) 내에 배치된 냉각제-공기-열전달기(6)는 중간 압력 수준에서 냉각제에 의해 작동되고 기화기로서 작동된다. 이 경우 기화기 내에 유입되는 공기의 제습 중에 공기로부터 배출되는 잠재적인 열은, 승객 공간을 위한 공급 공기를 원하는 배출 온도로 가열하기 위해, 압축기(3) 내에서 압축 중에 냉각제에 공급되는 성능과 함께 사용된다. 이 경우, 냉각제에 의해 흡수된 상기 열은 냉각수에 의해 냉각된 냉각제-냉각수-열전달기(4)에서 냉각수에 전달되고, 상기 냉각수는 흡수된 열을 가열 열전달기(32)의 관류 중에 공급 공기에 방출한다.To ensure this operation, the coolant-air-
냉각 설비 모드에서 또는 공급 공기의 제습을 위한 후속 가열 모드에서 작동하는 경우, 냉각제에 의해 흡수되고 냉각수에 전달되는 과량의 열은 냉각수 회로(30)의 제1 유동 경로(35)를 통해 안내되어, 자동차의 전방 영역 내에서 저온 냉각기로도 지칭되는 제2 냉각수-공기-열전달기(36)에서 공기에 방출된다. 냉각수는 작동 모드와는 무관하게 순환하고 냉각제-냉각수-열전달기(4)의 관류 중에 가열된다.When operating in the cooling plant mode or in a subsequent heating mode for dehumidification of the feed air, the excess heat absorbed by the coolant and transferred to the cooling water is guided through the
공조 시스템(1')이 가열 펌프 모드 또는 후속 가열 모드에서 작동하는 경우, 가열 열전달기(32)에서 승객 공간의 공급 공기에 전달될 수 있는 열은, 승객 공간을 위한 공급 공기의 충분한 온도에 도달하기 위해, 기화기로서 작동하는 제1 냉각제-공기-열전달기(6)에서 또는 기화기로서 작동하는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에서 그리고 압축기(3)에서 냉각제에 전달되는 에너지로부터 합산되는데, 상기 에너지는 냉각제-냉각수-열전달기(4)에서 총합으로서 냉각제에 전달된다.When the air conditioning system 1 'is operating in the heating pump mode or the subsequent heating mode, the heat that can be transferred to the supply air of the passenger space in the
이 경우, 오로지 열의 흡수를 위해 그리고 이로써 기화기로서의 작동을 위해 구성된 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 저압 수준에서 냉각제의 작용을 받는다.In this case, the coolant-air-
필요에 따라, 다시 말해 냉각제 회로(2')에서 승객 공간의 공급 공기의 가열을 위해 제공되는 열이 후속 가열 모드에서의 작동 중에 충분하여 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에서 추가의 열 흡수가 전혀 필요하지 않은 경우, 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 냉각제 회로(2')로부터 차단되어 바이패스에서 제2 유동 경로(13)를 통해 우회할 수 있다. 밸브(16)는 개방되는 반면, 팽창 밸브로서 형성되는 팽창기(8)는 폐쇄된다.The heat provided for the heating of the supply air of the passenger space in the coolant circuit 2 'is sufficient for the operation in the subsequent heating mode, as required, so that it is added in the second coolant-air-
공조 시스템(1')이 가열 펌프 모드에서 작동하는 경우, 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 상류에 위치하는 팽창기(8)는, 냉각제의 유입 온도가 공기의, 특히 주변 공기의 온도보다 단지 약간 아래를 차지하는 저압 수준에서 냉각제가 팽창되도록 제어될 수 있다. 저압 수준에 해당되는 온도에서 냉각제는 기화된다.When the air conditioning system 1 'is operating in the heating pump mode, the
이 경우, 응축기/기체냉각기로서 작동하는 제1 냉각제-공기-열전달기(6)는 중간 압력 수준에서 냉각제의 작용을 받고 필요한 경우 공조 장치(40) 내로 유입되는 승객 공간을 위한 공기를 예열할 수 있다. 냉각수에 의해 작동되는 가열 열전달기(32)의 과류 중에 상기 공급 공기는 추가로 가열된다.In this case, the first coolant-air-
공급 공기의 2단계 가열은, 팽창과 그에 따른 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에서의 기화 이전에, 냉각제의 가능한 엔탈피 편차의 증가에 의해 공조 시스템(1')의 작동 효율을 향상시킨다.The two-stage heating of the feed air results in an increase in the operating efficiency of the air conditioning system 1 'by means of an increase in the possible enthalpy deviation of the coolant, prior to expansion and subsequent evaporation in the second coolant-air-
도 2에는 냉각제 회로(2")와 냉각수 회로(30)를 구비한 공조 시스템(1")이 도시되어 있다. 공조 시스템(1")은 단지 냉각제 회로(2', 2")의 구성에서만 도 1의 공조 시스템(1')과 구별된다.2 shows an
냉각제 회로(2")는 냉각제의 유동 방향으로 압축기(3), 응축기/기체냉각기로서 작동하는 냉각제-냉각수-열전달기(4), 제1 팽창기(5) 및 승객 공간을 위한 공급 공기를 조절하기 위한 제1 냉각제-공기-열전달기(6)를 포함한다. 냉각제-공기-열전달기(6)의 하류에는 제3 팽창기(20), 특히 팽창 밸브가 배치되어 있다. 제1 팽창기(5), 제1 냉각제-공기-열전달기(6) 및 제3 팽창기(20)로 이루어진 조합은, 분기 위치(18)로부터 합류 위치(19)까지 연장되는 제2 유동 경로(17) 내에 배치되어 있다.The
또한, 냉각제 회로(2")는 공기의 열을 냉각제에 전달하기 위해 기화기로서 작동하는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 구비하여 형성되며, 이 열전달기의 상류에는 제2 팽창기(8)가 위치한다. 제1 냉각제-공기-열전달기(6)와 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 서로에 대해 병렬로 배치된다. 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)와 이에 할당된 제2 팽창기(8)는, 제2 유동 경로(17)와 마찬가지로 분기 위치(18)로부터 합류 위치(19)까지 연장되는 제1 유동 경로(12) 내에 형성된다. 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)와 합류 위치(19) 사이에 역류 방지 부재(10), 특히 체크 밸브를 포함하는 제1 유동 경로(12)와 제2 유동 경로(17)는 결과적으로 병렬로 진행한다. 유리하게, 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는, 공기의 작용을 받고 응축기/기체냉각기로서 작동하는 종래의 냉각제-공기-열전달기의 구조 공간을 포함한다.In addition, the
합류 위치(19)와 압축기(3) 사이에는 다시 수집기(11)가 배치되어 있다. 도시되지 않은 대안 실시예에 따르면, 수집기는 냉각제 저장기로서 냉각제-냉각수-열전달기(4)의 내부에 통합되고 이로써 냉각제의 고압 수준에 배치되며, 이때 저압 수준에 배치된 수집기(11)는 생략될 수 있다. 또한, 냉각제-냉각수-열전달기(4)는 냉각제의 건조를 위한 장치를 구비하여 형성될 수 있다.A
공조 시스템(1")이 후속 가열 모드에서 작동하는 경우, 필요에 따라, 다시 말해 냉각제 회로(2")에서 승객 공간의 공급 공기를 가열하기 위해 제공된 열이 충분하여 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)에서 추가의 열 흡수가 전혀 필요하지 않은 경우, 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 냉각제 회로(2")로부터 차단될 수 있다. 팽창 밸브로서 형성된 제2 팽창기(8)는, 공조 시스템(1')이 냉각 설비 모드에서 작동하는 경우와 같이, 폐쇄된다.If the
공조 시스템(1")이 가열 펌프 모드에서 작동하는 경우, 제2 팽창기(8)가 개방되면 제1 팽창기(5)는 폐쇄될 수 있다. 이 경우, 제1 냉각제-공기-열전달기(6)는 냉각제의 작용을 받지 않는다. 전체적인 냉각제 질량 유동은 열을 흡수하기 위해 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 통해 안내된다.If the
냉각제 회로의 도시되지 않은 실시예는 제1 냉각제-공기-열전달기 및 제2 냉각수-공기-열전달기의 배치가 3방향 밸브로서 형성된 분기 위치의 배치와 조합되는 것에 관한 것이다.An unillustrated embodiment of the coolant circuit relates to the arrangement of the first coolant-air-heat exchanger and the second coolant-air-heat exchanger in combination with the arrangement of the diverging positions formed as three-way valves.
여기서, 3방향 밸브는 이송 장치와 가열 열전달기 사이에 형성된 연결 라인 내에 제공되는 반면, 합류 위치는 가열 열전달기와 냉각제-냉각수-열전달기 사이에 형성되어 있다. 제2 냉각수-공기-열전달기는 제1 유동 경로 내에 형성되고 가열 열전달기는 제2 유동 경로 내에 형성되는데, 이들 유동 경로는 각각 분기 위치로부터 합류 위치까지 연장된다. 따라서, 제1 냉각수-공기-열전달기로서 가열 열전달기 및 제2 냉각수-공기-열전달기는 서로에 대해 병렬로 냉각수에 의해 관류 가능하게 배치된다.Here, a three-way valve is provided in the connection line formed between the transfer device and the heat exchanger, while the confluence position is formed between the heat exchanger and the coolant-coolant-heat exchanger. The second cooling water-air-heat exchanger is formed in the first flow path and the heat transfer coupler is formed in the second flow path, each extending from the branching position to the merging position. Thus, the heat exchanger as the first coolant-air-heat exchanger and the second coolant-air-heat exchanger are arranged to be perfusable by the coolant water in parallel with respect to each other.
냉각제 회로 및 작동 모드들은, 저압 측에서 액체로부터 기체 형태로의 상 전이를 거치는 각각의 냉각제에 대해 사용될 수 있다. 고압 측에서는 매체가 기체냉각/응축 및 과냉각을 통해 흡수된 열을 히트 싱크에 제공한다. 냉각제로서는, 예를 들어 R744, R717 등과 같은 천연 재료, R290, R600, R600a 등과 같은 연소 가능한 재료, R134a, R152a, HFO-1234yf와 같은 화학 재료뿐만 아니라, 다양한 냉각제의 혼합물이 사용될 수 있다.The coolant circuit and modes of operation may be used for each coolant that undergoes a phase transition from liquid to gaseous form at the low pressure side. On the high pressure side, the medium provides absorbed heat to the heat sink through gas cooling / condensation and subcooling. As the coolant, for example, natural materials such as R744, R717 and the like, combustible materials such as R290, R600, R600a and the like, chemical materials such as R134a, R152a and HFO-1234yf as well as mixtures of various coolants can be used.
도 3 및 도 4에는 각각 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 통합된 장치(57a, 57b)뿐만 아니라, 기체 냉각제를 위한 과류 영역(65a, 65b) 및 기화 영역(64a, 64b)을 구비한 열전달 장치, 특히 기화기로서 작동되는 냉각제-공기-열전달기 또는 주변 열전달기가 도시되어 있다. 침착 분리기 또는 상 분리기로도 지칭되는, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a, 57b)는 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b) 내부에 통합되어 형성된다.Figures 3 and 4 illustrate the heat transfer with the
냉각제가 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b) 중 열을 전달하는 구간을 관류하기 전에, 침착 장치(57a, 57b)는 각각 냉각제의 액체 상을 기체 상으로부터 분리시킨다. 이 경우, 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b) 중 열을 전달하는 구간은 두 개의 영역으로 분할되는데, 즉 기화 영역으로도 지칭되는 활성 영역(64a, 64b)과 과류 영역으로도 지칭되는 비활성 영역(65a, 65b)이 그것이다.Before the coolant flows through the heat transfer section of the coolant-air-
활성 영역(64a, 64b)은 냉각제에 대해 교차 상대 유동으로 공기의 작용을 받을 수 있고, 이때 공기의 열이 냉각제에 전달될 수 있다. 비활성 영역(65a, 65b)은 바람직하게 공기의 작용을 받지 않기 때문에, 결과적으로 비활성 영역(65a, 65b) 내부에서는 열이 전혀 전달되지 않는다.The
냉각제 측에서는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a, 57b) 내에서 분리된 액체 냉각제가 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 활성 영역(64a, 64b)을 통해 유동하여 열을 흡수하면서 기화된다. 분리된 기체 냉각제는 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 비활성 영역(65a, 65b)을 통해 안내되어 열을 흡수하지 않으면서 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 통해 관류된다.On the coolant side, the liquid coolant separated in the
냉각제-공기-열전달기(9a, 9b) 중 열을 전달하는 활성 영역(64a, 64b)을 통해 오로지 액체 냉각제만 유동하기 때문에, 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 관류하는 동안 냉각제의 전체적인 냉각제 측의 압력 손실은, 가열 펌프 모드에서 기화기로서 작동하는 종래의 냉각제-공기-열전달기를 관류하는 동안의 압력 손실보다 훨씬 더 적다. 또한, 기체 냉각제가 비활성 영역(65a, 65b)을 통해 그리고 이에 따라 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 활성 영역(64a, 64b)을 우회하여 안내되기 때문에, 활성 영역(64a, 64b)은 더 적은 냉각제 질량 유동으로 작동된다.Since only the liquid coolant flows through the heat-conducting
냉각제 측의 감소된 압력 손실뿐만 아니라 더 적은 냉각제 질량 유동으로 인해, 전달할 열에 대한 성능 요건이 동일할 경우, 종래 기술에 공지된 냉각제-공기-열전달기에 비해 구성부품의 크기가 감소될 수 있고, 결과적으로 이는 더 저렴한 제조 비용 및 더 작은 중량을 유도한다.Due to the reduced coolant mass flow as well as the reduced pressure loss on the coolant side, the component size can be reduced compared to the coolant-air-heat exchanger known in the prior art if the performance requirements for the heat to deliver are the same, As a result, this leads to lower cost of manufacture and lower weight.
또한, 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는, 예를 들어 팽창기 또는 침착을 위한 원래의 장치와 같이 별도로 형성된 추가의 구성부품뿐만 아니라 이들 구성부품을 연결하는 냉각제 라인도 전혀 포함하지 않으므로, 이에 의해 마찬가지로 냉각제 회로의 비용 및 복잡성이 감소된다.In addition, the coolant-air-
도 3에는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 통합된 장치(57a)뿐만 아니라 활성 영역(64a)으로서 기화 영역(64a) 및 비활성 영역(65a)으로서 기체 냉각제를 위한 과류 영역(65a)을 구비한 열전달 장치(9a)가 도시되어 있다. 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a)는 제1 수집 튜브(50a) 또는 분배 튜브 또는 냉각제 유입부 분배기의 내부에 배치되어 있다.3 shows an
상기 열전달 장치(9a)는, 서로에 대해 평행하게 그리고 수평 방향(x)으로, 특히 직선으로 형성된 튜브 부재들(52-1, 52-2)에 의해 서로 연결되어 있는 제1 수집 튜브(50a) 및 제2 수집 튜브(51a)를 포함한다. 수집 튜브(50a, 51a)의 내부 용적은 튜브 부재들(52-1, 52-2)에 의해 공통 용적으로 합산된다.The
상기 장치(9a)는 냉각제를 위한 유입부(54) 및 배출부(55)를 포함한다. 유입부(54)는 제1 수집 튜브(50a)에 형성되는 반면, 제2 수집 튜브(51a)는 배출부(55)를 포함한다.The
냉각제의 두 가지 상은 침착 장치(57a)에 의해 기계적으로 서로 분리된다. 이 경우, 기계적 분리는 작용력으로서 관성력에 기반하는데, 이는 냉각제의 두 가지 상들 사이에 충분히 큰 밀도차를 필요로 한다.The two phases of the coolant are mechanically separated from each other by the
특히 수평 방향(x)으로 정렬된 유동 방향(56)으로 제1 수집 튜브(50a) 내로 유입되는 기체와 액체의 냉각제로 이루어진 혼합물은 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a)의 분리 부재(60)에 대향하여 안내되는데, 상기 분리 부재는 바람직하게 수직 방향(y)으로 정렬되도록 배치되어 충돌판(baffle plate)으로서 기능한다. 열전달 장치(9a) 내에 유입된 이후에 냉각제는 분리벽으로서 형성된 분리 부재(60)의 전면 측에 충돌한다. 유동 속도와 유동 방향의 급작스런 변동에 의해 방향이 변동된 두 개의 상이 상이하게 따르게 되는 액체 냉각제와 기체 냉각제의 상이한 관성력으로 인해, 냉각제의 상이한 상들이 서로로부터 분리된다.A mixture of gas and liquid coolant introduced into the
액체 냉각제는 밀도가 더 크기 때문에, 특히 수직 방향(y)으로 정렬된 유동 방향(61)으로, 제1 수집 튜브(50a) 내에 형성된 액체 영역(58a) 내로 하향 유동하는 반면, 기체 냉각제는 밀도가 더 낮기 때문에, 특히 수직 방향(y)으로 정렬된 유동 방향(62)으로, 마찬가지로 제1 수집 튜브(50a) 내에 형성된 기체 영역(59a) 내로 상향 안내된다.The liquid coolant flows downward into the
또한, 분리 부재(60)는 기체 영역(59a)으로부터 액체 영역(58a)을 분리하여 두 개의 챔버를 형성하는 수단으로서 기능한다. 이들 챔버는 단지 액체 영역(58a)에서만 서로 연결되어 액체 냉각제는 두 챔버들 사이를 관류할 수 있다.In addition, the separating
제1 수집 튜브(50a)의 액체 영역(58a)을 제2 수집 튜브(51a)와 연결하는 튜브 부재(52-1)는 활성 기화 영역(64a)을 형성하고, 외부 측에 대해, 다시 말해 구체적으로는 공기 측에 대해 열전달 표면의 확대를 위해 리브(53)가 제공된다. 튜브 부재(52-1)는 예를 들어 납작한 튜브(flat tube)로서 형성된다.The tube member 52-1 connecting the
액체 냉각제는 기화 영역(64a)의 튜브 부재(52-1)를 통해 관류되며, 이때 열이 냉각제에 전달되어 냉각제가 기화된다. 예를 들어 공기는 교차 상대 유동으로 리브(53)를 거쳐 유동한다. 완전히 기화된 후 기체 냉각제는 제2 수집 튜브(51a) 내부에서 배출부(55)의 방향으로 유동 방향(63)으로 배출된다.The liquid coolant is passed through the tube member 52-1 of the
제1 수집 튜브(50a)의 기체 영역(59a)에서 제1 수집 튜브(50a)와 제2 수집 튜브(51a) 사이에 연장되는 튜브 부재(52-2)는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a)에서 분리된 기체 냉각제를 위한 비활성 과류 영역(65a)을 형성하고, 기화 영역(64a)을 형성하는 튜브 부재(52-1)와는 대조적으로 전혀 리브를 포함하지 않는다. 또한, 과류 영역(65a)의 튜브 부재(52-2)도 서로 접하도록 배치된 납작한 튜브로 형성될 수 있다. 튜브 부재(52-2)의 콤팩트한 배치는 결과적으로 열전달기(9a)의 매우 콤팩트한 구조 공간을 유도한다.The tube member 52-2 extending between the
기체 냉각제는 과류 영역(65a)의 튜브 부재(52-2)를 통해 관류하도록 안내된다. 이 경우, 냉각제에는 전혀 열이 전달되지 않는다. 과류 영역(65a)을 통해 관류되는 기체 냉각제는 제2 수집 튜브(51a) 내부에서 기화 중에 생성된 기체 냉각제와 혼합되고, 기체 냉각제의 공동 질량 유동으로서 유동 방향(56)으로 배출부(55)를 통해 열전달기(9a)로부터 배출된다.The gaseous coolant is guided through the tube member 52-2 of the
기체 냉각제와 액체 냉각제의 질량 유동은, 결국 기화 영역(64a)과 과류 영역(65a)을 이용하여, 열전달기(9a) 중 서로 분리되도록 형성된 상이한 영역을 통해 안내된다. 이들 영역은 상이한 크기로 설정되는데, 기화 영역(64a)이 과류 영역(65a)보다 더 크게 설계된다.The mass flow of the gaseous coolant and the liquid coolant is guided through different regions of the
제1 대안 실시예에 따르면, 기화 영역(64a)의 튜브 부재(52-1)와 과류 영역(65a)의 튜브 부재(52-2)는 하나의 공통면에 배치된다. 이 경우, 공기는 튜브 부재(52-1, 52-2)를 병렬로 과류할 수 있다. According to the first alternative embodiment, the tube member 52-1 of the
도시되지 않은 일 대안 실시예에 따르면, 기화 영역의 튜브 부재와 과류 영역의 튜브 부재가 각각 서로에 대해 평행하게 정렬된 두 개의 면에 배치된다. 이 경우, 공기는 각각의 유동 방향에 따라 우선 기화 영역의 열전달 표면을, 그리고 이어서 과류 영역의 열전달 표면을 순차적으로 유동할 수 있거나, 또는 이와 반대의 순서로 유동할 수 있다.According to one alternative embodiment, which is not shown, the tube member of the vaporization zone and the tube member of the super-flow zone are arranged on two sides, respectively aligned parallel to each other. In this case, the air may flow sequentially in the heat transfer surface of the preferential vaporization zone, and then the heat transfer surface of the superfluid zone, or vice versa, depending on the direction of each flow.
도 4에는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 통합된 장치(57b)뿐만 아니라 액체 냉각제를 위한 기화 영역(64b) 및 기체 냉각제를 위한 과류 영역(65b)을 구비한 열전달 장치(9b), 특히 냉각제-공기-열전달기가 도시되어 있다. 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57b)는 제1 수집 튜브(50b)와 제2 수집 튜브(51b) 사이에 배치되어 수집 튜브들(50b, 51b)을 서로 연결하도록 형성된다.4 shows a
또한, 제1 수집 튜브(50b)와 제2 수집 튜브(51b)는 서로에 대해뿐만 아니라 장치(57b)에 대해서도 평행하게 그리고 수직 방향(y)으로, 특히 직선으로 형성된 튜브 부재들(52-1)에 의해 서로 연결되어 있다. 수집 튜브(50b, 51b)의 내부 용적은 튜브 부재들(52-1) 및 침착 장치(57b)에 의해 공통 용적으로 합산된다.The
냉각제-공기-열전달기(9b)는 냉각제를 위한 유입부(54) 및 배출부(55)를 포함한다. 유입부(54)는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57b)에 형성되는 반면, 제2 수집 튜브(51b)는 배출부(55)를 포함한다.The coolant-air-
냉각제의 두 가지 상은 침착 장치(57b)에 의해 기계적으로 서로 분리된다. 이 경우, 기계적 분리는 작용력으로서 관성력에 기반하는데, 이는 냉각제의 두 가지 상들 사이에 충분히 큰 밀도차를 필요로 한다.The two phases of the coolant are mechanically separated from each other by the
기체와 액체의 냉각제로 이루어진 혼합물은, 특히 수평 방향(x)으로 정렬된 유동 방향(56)으로, 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한, 수직 방향(y)으로 정렬되도록 배치된 장치(57b) 내로 유입된다. 상기 장치(57b)의 벽에 충돌하면서 유동 속도와 유동 방향이 급작스럽게 변동함으로써, 방향이 변동된 두 개의 상이 상이하게 따르게 되는 액체 냉각제와 기체 냉각제의 상이한 관성력으로 인해, 냉각제의 상이한 상들이 서로로부터 분리된다.The mixture consisting of a gas and a liquid coolant is introduced into a
액체 냉각제는 밀도가 더 크기 때문에, 특히 수직 방향(y)으로 정렬된 유동 방향(61)으로, 장치(57b) 내에 형성된 액체 영역(58b) 내로 하향 유동하는 반면, 기체 냉각제는 밀도가 더 낮기 때문에, 특히 수직 방향(y)으로 정렬된 유동 방향(62)으로, 마찬가지로 장치(57b) 내에 형성된 기체 영역(59b) 내로 상향 안내된다.The liquid coolant flows downward into the
액체 영역(58b)은 제1 수집 튜브(50b)와 연결되는 반면, 기체 영역(59b)은 제2 수집 튜브(51b)와 유압식으로 결합되어 있다.The
제1 수집 튜브(50b)와, 제1 수집 튜브(50b)를 제2 수집 튜브(51b)와 연결하는 튜브 부재(52-1)는 활성 기화 영역(64b)을 형성한다. 예를 들어 납작한 튜브로서 형성된 튜브 부재(52-1)에는, 외부 측에 대해, 다시 말해 구체적으로는 공기 측에 대해 열전달 표면의 확대를 위해 리브(53)가 제공된다.The
액체 냉각제는 기화 영역(64b)의 튜브 부재(52-1)를 통해 관류되며, 이때 열이 냉각제에 전달되어 냉각제가 기화된다. 예를 들어 공기는 교차 상대 유동으로 리브(53)를 거쳐 유동한다. 완전히 기화된 후 기체 냉각제는 제2 수집 튜브(51b) 내로 유입된다.The liquid coolant is passed through the tube member 52-1 of the
제2 수집 튜브(51b)는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57b)에서 분리된 기체 냉각제를 위한 비활성 과류 영역(65b)을 형성한다. 기체 냉각제는 유동 방향(63)으로 제2 수집 튜브(51b)를 통해 관류하도록 안내되어, 이때 기화 중에 생성된 기체 냉각제와 혼합될뿐만 아니라, 공동 질량 유동으로서 유동 방향(56)으로 배출부(55)를 통해 열전달기(9b)로부터 배출된다.The
단지 액체 냉각제만 활성 영역(64a, 64b)을 통해 관류하기 때문에, 냉각제의 2상-영역의 전체적인 기화 엔탈피가 각각 열 흡수를 위해 이용된다. 감소된 냉각제 질량 유동은 상승된 기화 엔탈피와 조합되어 활성 기화 영역(64a, 64b) 내부에서 훨씬 더 적은 냉각제 측 압력 손실을 야기하므로, 종래 기술에 공지된 냉각제-공기-열전달기에 비해 냉각제의 유입부(54)와 배출부(55) 사이에서 냉각제의 훨씬 더 적은 온도 편차를 유발한다. 따라서, 주변으로부터 훨신 더 많은 열을 흡수할 수 있다.Because only the liquid coolant flows through the
냉각제 측의 압력 손실은, 특히 튜브 부재(52-1)로서 기화를 위해 형성된 냉각제 튜브를 사용함으로써 추가로 감소될 수 있다.The pressure loss on the coolant side can be further reduced by using a coolant tube formed specifically for vaporization as the tube member 52-1.
도 3의 열전달기(9a)에 비해 도 4의 열전달기(9b)는 동일한 구조 공간에서 더 많은 갯수의 튜브 부재(52-1)가 더 짧은 길이를 가지면서 병렬로 관류된다. 이를 통해 열전달기(9b)의 냉각제 측 압력 손실이 추가로 감소될 수 있다. 4, the
비활성 과류 영역(65b) 내부에는 기체 냉각제가 제2 수집 튜브(51b)를 통해 유동하는데, 상기 수집 튜브의 자유 유동 단면은, 기체 냉각제에서 관류 도중에 단지 적은 냉각제 측 압력 손실이 발생하도록 형성된다.A gaseous coolant flows through the
액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 통합된 장치(57a, 57b)는, 액체 냉각제의 충전 높이가 상이한 경우에도 완전히 액체인 냉각제의 질량 유동이 항상 활성 기화 영역(64a, 64b)을 통해 관류하는 방식으로 형성되고 배치된다. 액체 냉각제의 충전 상태는 유입부(54)와 배출부(55)에서의 냉각제 사이의 압력차에 상응하게 설정된다.
1', 1"
공조 시스템
2', 2"
냉각제 회로
3
압축기
4
열전달기, 냉각제-냉각수-열전달기
5
제1 팽창기
6
열전달기, 제1 냉각제-공기-열전달기
7
내부 열전달기
8
제2 팽창기
9a, 9b
열전달 장치, 열전달기, 제2 냉각제-공기-열전달기
10
역류 방지 부재
11
수집기
12
제1 유동 경로
13
제2 유동 경로
14
분기 위치
15
합류 위치
16
밸브, 차단 밸브
17
제2 유동 경로
18
분기 위치
19
합류 위치
20
제3 팽창기
30
냉각수 회로
31
이송 장치
32
제1 냉각수-공기-열전달기, 가열 열전달기
33
분기 위치, 3방향 밸브
34
합류 위치
35
제1 유동 경로
36
제2 냉각수-공기-열전달기
37
제2 유동 경로
40
공조 장치
41
승객 공간 공급 공기의 유동 방향
42
설비 모듈
43
공기의 유동 방향
50a, 50b
제1 수집 튜브
51a, 51b
제2 수집 튜브
52-1, 52-2
튜브 부재
53
리브
54
냉각제 유입부
55
냉각제 배출부
56
냉각제 유동 방향
57a, 57b
액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착 장치
58a, 58b
액체 영역
59a, 59b
기체 영역
60
분리 부재
61
액체 냉각제의 유동 방향
62
기체 냉각제의 유동 방향
63
기체 냉각제의 유동 방향
64a, 64b
기화 영역, 활성 영역
65a, 65b
기체 냉각제의 과류 영역, 비활성 영역
x
수평 방향
y
수직 방향1 ', 1 "air conditioning system
2 ', 2 "coolant circuit
3 compressor
4 Heat exchanger, coolant - coolant - heat exchanger
5 First expander
6 heat exchanger, first coolant-air-heat exchanger
7 Internal heat exchanger
8 Second expander
9a, 9b heat transfer device, heat exchanger, second coolant-air-heat exchanger
10 backflow preventing member
11 collector
12 first flow path
13 second flow path
14th quarter location
15 Joining position
16 valves, shutoff valve
17 second flow path
19 Joining position
20 third expander
30 Cooling water circuit
31 Feeding device
32 1st coolant-air-heat exchanger, heat exchanger
33 branch position, 3 way valve
34 Joining position
35 first flow path
36 2nd cooling water - air - heat exchanger
37 second flow path
40 Air conditioner
41 Direction of air flow in passenger space
42 Equipment module
43 Direction of air flow
50a, 50b first collecting tube
51a, 51b second collection tube
52-1, 52-2.
53 rib
54 coolant inlet
55 coolant discharge portion
56 Coolant flow direction
57a, 57b A device for depositing a gaseous coolant from a liquid coolant
58a, 58b,
59a, 59b gas region
60 separating member
61 Flow Direction of Liquid Coolant
62 Flow direction of gas coolant
63 Flow direction of gas coolant
64a, 64b vaporization zone, active zone
65a and 65b, the superfluid region of the gaseous coolant,
x horizontal direction
y vertical direction
Claims (19)
열전달을 위한 장치(9a, 9b) 내에는 액체 냉각제로부터 기체 냉각제의 침착을 위한 장치(57a, 57b)가 통합되어 형성되고, 열전달 장치(9a, 9b)는 액체 냉각제의 작용을 위한 기화 영역(64a, 64b)과, 기체 냉각제의 작용을 위한 과류 영역(65a, 65b)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열전달 장치(9a, 9b).A heat exchanger (9a, 9b) for a coolant circuit (2 ', 2 ") of an automotive air conditioning system (1', 1"), in particular as a coolant- 54b and the collecting tubes 51a, 51b as well as the collecting tubes 51a, 51b and the collecting tubes 51a, 51b as well as the collecting tubes 55a, 54 and the collecting tubes 55a, 50b and the collecting tubes 51a, In a heat transfer device comprising disposed tube members 52-1, 52-2,
Devices 57a and 57b for depositing a gaseous coolant from a liquid coolant are integrally formed in the devices 9a and 9b for heat transfer and the heat transfer devices 9a and 9b are provided with a vaporizing area 64a , 64b) and an overflow region (65a, 65b) for the action of a gaseous coolant.
- 냉각제 회로(2', 2")는 압축기(3), 냉각수 회로(30)의 냉각수와 냉각제 사이의 열전달을 위해 응축기/기체냉각기로서 작동할 수 있는 냉각제-냉각수-열전달기(4), 제1 팽창기(5)뿐만 아니라, 승객 공간을 위한 공급 공기의 공기 조절을 위한 제1 냉각제-공기-열전달기(6)를 포함하고,
- 냉각수 회로(30)는 이송 장치(31), 승객 공간을 위한 공급 공기의 가열을 위한 제1 냉각수-공기-열전달기(32), 제2 냉각수-공기-열전달기(36)뿐만 아니라, 냉각제-냉각수-열전달기(4)를 포함하며,
열전달 장치(9a, 9b)는 오로지 기화기로서 작동할 수 있는 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)로서 형성되고, 냉각제의 유동 방향으로 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)의 상류에는 제2 팽창기(8)가 위치하며, 이때 제2 팽창기(8)뿐만 아니라 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)는 공동으로 제1 유동 경로(12) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1', 1").14. The method of claim 13,
- coolant circuit (2 ', 2 ") comprises a compressor (3), a coolant-coolant-heat exchanger (4) capable of operating as a condenser / gas cooler for the transfer of heat between the coolant of the coolant circuit (30) Air heat exchanger (6) for air conditioning of the supply air for the passenger space, as well as the first inflator (1)
The cooling water circuit 30 comprises a transfer device 31, a first cooling water-air-heat exchanger 32 for heating the supply air for the passenger compartment, a second cooling water-air-heat exchanger 36, - a cooling water-heat exchanger (4)
The heat transfer devices 9a and 9b are formed as second refrigerant-air-heat exchangers 9a and 9b which can only act as a vaporizer and are connected to the second coolant-air-heat exchangers 9a and 9b in the flow direction of the coolant, Characterized in that a second inflator (8) is located upstream of the second inflator and in that the second inflator (8) as well as the second coolant-air-heat exchanger (9a, 9b) (1 ', 1 ").
- 제2 팽창기(8) 및 제2 냉각제-공기-열전달기(9a, 9b)를 구비한 제1 유동 경로(12)는 분기 위치(18)로부터 합류 위치(19)까지 연장되도록 형성되고,
- 제1 팽창기(5), 제1 냉각제-공기-열전달기(6), 및 제3 팽창기(20)는 제2 유동 경로(17) 내에 형성되며, 이때 제3 팽창기(20)는 냉각제-공기-열전달기(6)의 하류에 배치되고, 제2 유동 경로(17)는 분기 위치(18)로부터 합류 위치(19)까지 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1").19. The method of claim 18,
A first flow path 12 with a second inflator 8 and a second coolant-air-heat exchanger 9a, 9b is formed to extend from the branching position 18 to the converging position 19,
A first inflator 5, a first coolant-air-heat exchanger 6 and a third inflator 20 are formed in a second flow path 17, wherein the third inflator 20 is a coolant- Characterized in that the first flow path (17) is arranged downstream of the heat exchanger (6) and the second flow path (17) is formed to extend from the branching position (18) to the converging position (19).
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020202313A1 (en) | 2020-02-24 | 2021-08-26 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger |
WO2022123611A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Thermokey S.P.A. | Heat exchanger |
IT202100007865A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-09-30 | Thermokey S P A | HEAT EXCHANGER |
IT202000030107A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-07 | Thermokey S P A | HEAT EXCHANGER |
DE102021213376A1 (en) | 2021-11-26 | 2023-06-01 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger and refrigerant circuit with a heat exchanger |
DE102022122408A1 (en) | 2022-09-05 | 2024-03-07 | Audi Aktiengesellschaft | Radiator arrangement with heat exchanger with vertical flow through condensation and subcooling area, motor vehicle with radiator arrangement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240826B1 (en) * | 1995-10-20 | 2000-01-15 | 오카베 히로무 | Refrigerant evaporator |
KR100452347B1 (en) * | 2001-08-02 | 2004-10-12 | 엘지전자 주식회사 | A evaporator using micro channel heat exchanger |
CN104457038A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 丹佛斯公司 | Heat exchanger |
KR101656583B1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-09-09 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for a motor vehicle |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3158722B2 (en) * | 1992-10-01 | 2001-04-23 | ダイキン工業株式会社 | Gas-liquid separation type heat exchanger |
JP3122578B2 (en) * | 1994-06-23 | 2001-01-09 | シャープ株式会社 | Heat exchanger |
US5806585A (en) * | 1995-02-27 | 1998-09-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Heat exchanger, refrigeration system, air conditioner, and method and apparatus for fabricating heat exchanger |
US5752566A (en) * | 1997-01-16 | 1998-05-19 | Ford Motor Company | High capacity condenser |
US6457325B1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-10-01 | Modine Manufacturing Company | Refrigeration system with phase separation |
JP4232463B2 (en) * | 2003-01-09 | 2009-03-04 | 株式会社デンソー | Air conditioner |
CN102057244B (en) * | 2008-06-10 | 2013-03-13 | 开利公司 | Integrated flow separator and pump-down volume device for use in a heat exchanger |
JP5488185B2 (en) * | 2010-05-10 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | Air conditioner for vehicles |
DE102012111672B4 (en) * | 2012-04-26 | 2013-12-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Refrigerant circuit of an air conditioning system with heat pump and reheat functionality |
-
2017
- 2017-05-02 DE DE102017109313.3A patent/DE102017109313B4/en active Active
-
2018
- 2018-04-20 KR KR1020180046231A patent/KR102080807B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240826B1 (en) * | 1995-10-20 | 2000-01-15 | 오카베 히로무 | Refrigerant evaporator |
KR100452347B1 (en) * | 2001-08-02 | 2004-10-12 | 엘지전자 주식회사 | A evaporator using micro channel heat exchanger |
CN104457038A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 丹佛斯公司 | Heat exchanger |
KR101656583B1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-09-09 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for a motor vehicle |
Also Published As
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---|---|
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