汽车用空气调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于汽车车室(passenger compartment)的空气调节的空气调节系统(air condit1ning system)，包括用于引导空气质量流的外壳、以及用于将汽车的部件尤其是汽车的驱动机构(drive train)部件调节(tempering)成适当温度的冷却剂回路(coolant circuit)。在上述外壳的内部形成有用于移送空气质量流的至少一个送风机(fan)。上述冷却剂回路具有用于从冷却剂朝向空气质量流进行热传递的冷却剂-空气-热交换器。
【背景技术】
[0002]一直以来，与以往技术相关的用于调节向汽车的车室供给的空气的空气调节系统，包括设置有用于冷却的蒸发器的冷却剂回路、及设置有用于加热向车室供给的空气的冷却剂-空气-热交换器的冷却剂回路。上述冷却剂回路还具有用于从冷却剂向外气(ambient air)传递热的热交换器，上述热交换器以与用于移送空气的送风机相结合的方式配置。具有冷却剂回路的热泵功能的同类空气调节系统还以冷却剂-空气-热泵或空气-空气-热泵工作。一方面，在以冷却剂-空气-热泵的模式使用时，向将要朝向车室供给的空气传递的热从冷却剂回路的冷却剂吸收，上述冷却剂对上述热，例如从电机或其他驱动部件引导上述热。另一方面，在空气-空气-热泵模式下，从外气朝向在冷却剂回路内循环的冷却剂传递热。
[0003]在以往技术中，公知的有，用于将向车室供给并调节的空气进行加热、冷却及除湿的冷却装置模式及热泵模式兼备的汽车空气调节系统。上述空气调节系统在冷却剂回路侧或空气侧被控制。
[0004]在DE 10 2009 028 522 Al号中，记述了包括蒸发器单元、冷凝器单元、结构部件及冷却剂回路的紧凑型空气调节系统。上述蒸发器单元及冷凝器单元分别具有配置于外壳内的空气贯流热交换器及送风机。冷却装置模式及热泵模式兼备以及以再加热模式形成的冷却剂回路包括蒸发器、冷凝器及再加热器(reheater)。在冷却剂回路侧控制空气调节系统的工作模式。上述空气调节系统能够以在冷却剂回路的内部借助转换灵活性来体现的空气-空气-热泵模式工作。
[0005]在DE 10 2011 052 752 Al号中，公开了具有用于对空气进行加热及冷却的热泵功能的模组方式的汽车空气调节系统。上述汽车空气调节系统包括:外壳，具有用于调节空气流动路径的送风机及风阀；以及冷却剂回路，具有冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀部件及相关的连接件。在上述外壳内形成有结合蒸发器的蒸发器-空气流动路径及结合冷凝器的冷凝器-空气流动路径。通过能够进行控制的风阀来使上述两个空气流动路径相连接，从而仅通过调节空气的流动路径来对车室进行制热及制冷。
[0006]与在以往技术中公知的其他空气调节系统相比较，为了通过冷凝器来移送空气质量流，设置有送风机，在这种情况下，为了使空气朝向冷却剂回路中的冷却剂-空气-热交换器流入，需要另外的送风机。
[0007]除了单纯能够以空气-空气-热泵模式工作的空气调节系统之外，公知的还有，具有为了使用冷却剂回路的空气及冷却剂等的多个热源(heat source)而形成的冷却剂回路的空气调节系统。上述冷却剂回路以将如电机等的电驱动机构的部件和/或内燃机、电力电子装置(power electronics)、蓄电池充电管理用蓄电池组或变压器调节成适当温度为目的来使用。作为冷却剂，例如使用水-乙二醇-混合液。在标记为低温回路(lowtemperature circuit)的冷却剂回路的内部，配置有冷却剂-空气-热交换器，空气在上述冷却剂-空气-热交换器溢流。在这种情况下，冷却剂被冷却成温度高于外气温度。在外气温度相对更高的情况下(在这种温度下，对冷却剂进行冷却的可能性不充分)，冷却剂回路还具有冷却剂-冷却剂-热交换器。在标记为制冷机(chiller)的冷却剂-冷却剂-热交换器内，冷却剂在低压水平下蒸发，热量从自冷却剂回路流出的冷却剂朝向存在于上述冷却剂回路内的冷却剂传递。在这种情况下，制冷机内的冷却剂的温度水平明显低于外气的温度水平。因此，能够将冷却剂冷却成温度值低于外气温度。在以往技术中公知的这些实施例还提供了将冷却剂回路的冷却剂作为冷却剂回路的热泵模式下的热源来结合，并且在对向车室供给的空气的加热中，使用将要被冷却的部件的废热的可能性。
[0008]在DE 10 2010 042 127 Al号中，公开了以冷却模式及加热模式兼用及再加热模式用形成的汽车尤其是电动汽车或混合动力汽车的空气调节系统的冷却剂回路。上述冷却剂回路包括一次回路，上述一次回路包括:压缩机，用于在冷却剂与周边环境之间进行热传递的热交换器，第一膨胀部件，用于从将要被调节的车室流入空气朝向冷却剂供给热的热交换器及以并联方式配置于该热交换器的用于借助车辆的驱动机构部件进行热传递的冷却剂-冷却剂-热交换器。在这种情况下，上述驱动机构部件通过一个冷却剂回路与冷却剂回路相连接。并且，上述冷却剂回路具有二次机构，上述二次机构包括用于从冷却剂朝向将要被调节的车室流入空气进行热传递的热交换器及与该热交换器相连接的调节阀。当空气调节系统工作时，根据工作模式，可选择性地或同时使用空气、流入空气及驱动机构的部件来作为热源，并且，可使用上述流入空气来作为散热器(heat sink)。
[0009]当在以往技术中公知的系统无负荷工作(idling)时，并且为了在低行驶速度下也能够体现并维持冷却剂回路的冷却功能，需要用于从冷却剂朝向空气传递热的冷却剂回路的热交换器与用于移送外气的另外的送风机相结合来配置。除此之外，尤其以追加再加热模式用形成的空气调节装置也具有设置有热交换器、换向阀、膨胀阀及连接件等的多个部件的复杂的冷却剂回路，并与冷却剂回路的复合性调节有关联。
【发明内容】
[0010]本发明的课题为，提供尤其为了能够适用于汽车而具有加热功能的空气调节系统。上述空气调节系统不仅应以最少数量的部件形成，同时应费用低廉、易于管理。在这种情况下，尤其应以高效率保障对驱动机构的部件的冷却功能。上述冷却功能可结合于存在于汽车的空气调节系统。本发明的另外的课题为，为了加热将要朝向车室供给的空气而使用由上述驱动机构的部件从在冷却剂回路内循环的冷却剂吸收的热。
[0011]根据本发明，一课题可通过用于汽车车室的空气调节的空气调节系统来解决。上述空气调节系统包括:流出口区域，用于将在空气调节系统内循环的空气质量流的至少一部分朝向汽车的外部引导；以及外壳，用于引导空气质量流。在这种情况下，在上述外壳的内部配置有用于移送空气质量流的至少一个送风机。上述空气调节系统还包括冷却剂回路，上述冷却剂回路使用用于从冷却剂向空气质量流进行热传递的冷却剂-空气-热交换器来将汽车的部件尤其是驱动机构部件调节成适当温度。
[0012]根据本发明的思想，在空气调节系统的流出口区域配置冷却剂-空气-热交换器，由此朝向汽车的外部引导的空气质量流在上述冷却剂-空气-热交换器溢流(overflow)。在这种情况下，热从冷却剂向将要朝向汽车外部引导的空气质量流传递。由于在上述空气调节系统的流出口区域的内部配置冷却剂-空气-热交换器，因而不需要用于使空气朝向冷却剂-空气-热交换器流入的另外的送风机。
[0013]根据本发明的第一替代性的实施例，流出口区域可以为形成于外壳内的排出空气通道。上述排出空气通道作为空气的流动路径，可由空气导流装置(air deflectordevice)开放或封闭。在这种情况下，冷却剂-空气-热交换器配置于排出空气通道的内部，其结果，将要从外壳朝向汽车的外部引导的空气质量流在上述冷却剂-空气-热交换器溢流。
[0014]根据本发明的第二替代性的实施例，流出口区域可形成为从车室流出的空气的排出口。在这种情况下，冷却剂-空气-热交换器配置于上述排出口的内部，其结果，从车室朝向汽车的外部引导的空气质量流在上述冷却剂-空气-热交换器溢流。
[0015]不仅如此，本发明的另外的课题通过用于汽车车室的空气调节的本发明的空气调节系统来解决。上述空气调节系统包括:外壳，用于引导空气质量流；以及冷却剂回路，用于将汽车部件尤其是驱动机构部件调节成适当温度。在这种情况下，在上述外壳的内部配置有用于移送空气质量流的至少一个送风机。冷却剂回路具有用于从冷却剂向空气质量流传递热的冷却剂-空气-热交换器。
[0016]根据本发明的思想，在外壳的内部配置冷却剂-空气-热交换器，其结果，在外壳的内部移送的空气质量流在上述冷却剂-空气-热交换器溢流，热从冷却剂向空气质量流传递。这种情况下，向空气传递的冷却剂热仅向在外壳的内部移送的空气质量流送出。因此，从冷却剂送出的热量可直接用于对向车室供给的空气的加热，或冷却剂可当做沿空气的流动方向配置的部件的热源而使用。在借助送风机移送空气质量流的外壳的内部配置冷却剂-空气-热交换器，由此不需要用于使空气朝向冷却剂-空气-热交换器流入的另外的送风机。
[0017]根据本发明的优选实施例，送风机具有流动路径，上述流动路径作为外气(fresh-air)-吸入通道或循环空气(circulating air)-吸入通道而形成。在这种情况下，经由外气-吸入通道从汽车