汽车用空气调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车用空气调节系统，上述汽车用空气调节系统包括两个以上的冷却剂循环系统及一个制冷剂循环系统。上述制冷剂循环系统包括:压缩机，用于压缩制冷剂；热交换器，用于使压缩后的制冷剂冷却、液化；膨胀机构；以及热交换器，用于使二相制冷剂蒸发。上述热交换器作为冷却剂-制冷剂-热交换器，分别以在制冷剂循环系统和一个以上的冷却剂循环系统之间进行热交换的方式形成。空气调节系统为了在具有冷却及除雾(demist)功能的冷却设备模式中的工作，并且为了具有电动机及燃烧发动机的混合离合器或燃烧发动机方式的离合器及电子离合器的汽车车厢而对空气质量流量进行加热或为了事后进行加热的加热模式中的工作而形成。
【背景技术】
[0002]图1图示具有制冷剂循环系统2’的汽车现有技术中公开的空气调节系统1’。上述制冷剂循环系统2’包括:压缩机3，用于压缩制冷剂；热交换器4，用于对压缩后的气体形态的制冷剂进行冷却及液化为高温；膨胀机构5，用于将制冷剂从高压水平缓解至低压水平，并且以此从高温水平缓解至低温水平；以及热交换器6，用于使存在于低压水平及温度的二相制冷剂蒸发，并吸收热。也被命名为蒸发器6的热交换器6中以蒸汽形式排出的制冷剂被压缩机3吸入。制冷剂循环系统2’被关闭。上述制冷剂循环系统2’的成分通过制冷剂线来相互连接。
[0003]例如，若在与利用制冷剂(R134a)的情况相同的制冷剂循环系统2’的所谓未达到临界的模式中，或者在利用与作为天然制冷剂的二氧化碳相对应的制冷剂(R744)的特定周边条件中实现制冷剂的液化，则热交换器4被命名为冷凝器4。在规定温度下实现热交换的一部分。所谓制冷剂循环系统2’的超临界模式中，或在热交换器4内的超临界热排放中，制冷剂的温度恒定减少。在此情况下，热交换器4也被命名为气体冷却器4。在特定周边条件或例如使用二氧化碳作为制冷剂的制冷剂循环系统2的工作方式中发生超临界模式。
[0004]图1所示的空气调节系统1’的制冷剂循环系统2’的热交换器4形成为冷却剂循环系统7的一组件，由此，一方面借助制冷剂进行贯流，另一方面借助第一冷却剂，例如，水-乙二醇-混合物进行贯流。热交换器6也形成为冷却剂循环系统8的一组件，由此，相同地，一方面提供制冷剂，另一方面提供第二冷却剂，例如，水-乙二醇-混合物。
[0005]根据空气调节系统1’，一方面可以在冷凝器4或作为冷却器进行工作的热交换器4内进行制冷剂和第一冷却剂之间的热交换，另一方面可以在作为蒸发器进行工作的热交换器6内进行第二冷却剂和制冷剂之间的热交换。
[0006]在第一冷却剂循环系统7的内部，在热交换器4内作为冷却剂来传递的热量向自身的特定地点运输，此时，上述特定地点为散热器。用于吸收制冷剂的热量的第一冷却剂循环系统7在制冷剂的高温水平下工作，由此被命名为高温-冷却剂循环系统。在第二冷却剂循环系统8的内部，热量从周围或作为散热器的蓄热器向冷却剂传递。上述热量向蒸发器6的内部的制冷剂供给。将热作为制冷剂送出的第二冷却剂循环系统8在制冷剂的低温水平下工作，由此被命名为低温-冷却剂循环系统。
[0007]图1的空气调节系统1’为包括制冷剂循环系统2’及两个独立性的冷却剂循环系统7、8的所谓加热_/冷却装置，可根据在汽车内用于加热、冷却或组合后的加热及冷却的工作模式来使用。在这种情况下，例如，车厢可以被加热，且电池或功率电子装置被冷却。制冷剂循环系统2’在事后作为水-水-热栗来工作。
[0008]以如上所述的方式形成的加热_/冷却装置公开于例如W02013/023630A2号、EP2629040A2 号及 JP2010-012949A 号。
[0009]W02013/023630A2号中的加热_/冷却装置被记述为紧凑型的系统，在这种情况下，一方面以气体冷却器的方式工作的热交换器及冷凝器及另一方面以蒸发器的方式工作的热交换器及膨胀机构配置为以热方式分别相接触的状态。另一方面，作为气体冷却器工作的热交换器及冷凝器通过热绝缘领域从作为蒸发器工作的热交换器及膨胀机构分离。
[0010]EP2629040A2号公开具有冷却剂-制冷剂-热交换器的加热_/冷却装置，上述热交换器配置于高温-冷却剂循环系统的内部，并形成为板式热交换器。此时，上述热交换器包括用于降低制冷剂的过热领域、用于冷凝的领域、用于收集制冷剂的领域及用于过冷却的各种领域。
[0011]在第一冷却剂循环系统7被利用为用于制冷剂的散热器的现有技术所公开的加热_/冷却装置中，用于降低制冷剂的热量及冷凝热或在因制冷剂而得到液体冷却的热交换器4内向高温水平送出的热作为冷却剂来传递，并因冷却剂而继续向散热器运输。根据工作模式，例如向车厢供给的空气或周围空气可看做散热器。
[0012]在间接实现热传递的上述技术的原理中，所有系统的效率根据冷却剂的回温而受到影响。在热交换器4由对流-热交换器形成的情况下，制冷剂可在理想的情况下在上述热交换器4中冷却，直到冷却剂的流入温度为止。在冷却剂的回温上升的情况下，从热交换器4排出的制冷剂的排出温度也随之增加。
[0013]尤其，在空气调节系统1’以热栗模式工作的情况下，若周围空气的温度在_15°C至-20°C的范围，非常低，则可以将车厢尽可能地在短时间内调节至舒服的温度，可致力于调节冷却剂的回温调节为约55°C至60°C的范围。在如上所述的工作方式中，热交换器4的排出口的制冷剂具有理想的大于55°C的温度。
[0014]然而，为了使空气调节系统1’更有效地工作，制冷剂可冷却至远远低于冷却剂的预备流动温度。
[0015]根据以往的加热_/冷却装置，无法将制冷剂冷却至远远低于冷却剂的预备流动温度。
[0016]US2010/0000713A1号中公开具有制冷剂循环系统及冷却剂循环系统的汽车用空气调节系统，这种循环系统通过用于使制冷剂液化并与其一同将制冷剂的热量作为冷却剂送出的热交换器来结合。从制冷剂流动方向来看，在上述热交换器的后方连接内部热交换器。
[0017]此时，“内部热交换器”可以被理解为为了在高压状态的制冷剂和低压状态的制冷剂之间传递热量而利用的循环系统的内部的热交换器。在这种情况下，例如，一方面液化后的液体制冷剂继续冷却或过冷却，另一方面作为吸入气体存在的制冷剂在压缩机的流入口前实现过热。
[0018]并且，现有技术所公开的空气调节系统在以冷却设备模式工作时，可向车厢供给的空气的冷却仅在非常延长的时间范围内通过作为冷却剂，然后作为制冷剂的空气的间接性热交换。
【发明内容】
[0019]本发明的问题在于，提供具有冷剂循环系统的空气调节系统，在上述空气调节系统中，当制冷剂在热栗模式下工作时，从作为凝结器工作的热交换器排出之后，还可以排出追加的热量，上述热量可以用于例如调节车厢的空气。并且，当以冷却设备模式工作时，向车厢供给的空气应尽可能在短时间内被冷却。如上所述的空气调节系统应可以以最大效率工作。
[0020]上述问题通过具有独立技术方案的特征的对象来解决。改善例记载于从属技术方案。
[0021]上述问题通过具有两个以上的冷却剂循环系统及一个制冷剂循环系统的本发明的汽车用空气调节系统来解决。上述制冷剂循环系统包括:压缩机，用于压缩制冷剂；热交换器，用于使压缩后的制冷剂冷却、液化；膨胀机构；以及热交换器，用于使二