汽车用空气调节系统的制作方法_3

文档序号:9678821阅读:来源:国知局
制冷剂循环系统2的作为热源或散热器的两个冷却剂循环系统7、8的汽车空气调节系统1。
[0072]与图1所示的制冷剂循环系统2’相比,制冷剂循环系统2包括:热交换器10,用于在向汽车的车厢供给的空气的质量流量和制冷剂之间进行热交换;以及元件9,从制冷剂的流动方向来看,上述元件9配置于上述热交换器10的前方,用于改变贯流横截面。因此,上述热交换器10形成为制冷剂-空气-热交换器。
[0073]空气调节系统1还具有用于加热向车厢供给的空气的热交换器11。上述加热热交换器11及提供制冷剂的热交换器10可通过空气来以一列方式,换言之,以依次地或并列的方式,换言之,以并排的方式贯流,并配置于用于在外壳的内部引导空气的流动路径内。
[0074]对于与图1所示的空气调节系统1’相同的组件赋予相同的附图标记。
[0075]此时,作为制冷剂-空气-热交换器的热交换器10及从制冷剂的流动方向来看配置于上述热交换器10的前方的用于改变贯流横截面的元件9形成于作为减温器及冷凝器来工作的热交换器4和作为蒸发器来工作的热交换器6或配置于上述热交换器6的前方的膨胀机构5之间。
[0076]根据需要,且根据制冷剂循环系统2的工作,热交换器10作为蒸发器或冷凝器来工作。为了确保如上所述的热交换器10的可变性的功能,从制冷剂的流动方向来看,当以冷却设备模式工作时,配置于前方的元件9起到制冷剂膨胀作用或调节制冷剂的量的作用。此时,优选地,上述元件9形成为膨胀机构,尤其形成为膨胀阀。
[0077]当以热栗模式工作时,元件9以没有明显的压力损失的方式使制冷剂通过。当上述元件9以热栗模式工作时,转换为在最大流动横截面中通过,最终使贯流的制冷剂不会经历量的调节或膨胀。此时,上述元件9优选为直通阀。
[0078]结果,元件9可以在如膨胀阀之类的量调节机构的功能和不缩小制冷剂线的流动流动横截面或仅仅缩小至最小的装置的功能,例如,理想的直通阀的功能之间进行转换。
[0079]当空气调节系统1以热栗模式工作时,热交换器10作为空气冷却后的追加的冷凝器来工作,上述追加的冷凝器配置于提供冷却剂的热交换器4的后方,从热交换器4排出后,从以高压水平及高温水平存在的制冷剂继续去除热量。然后,接着在作为膨胀阀来工作的后续的元件5中贯流时,制冷剂缓解为低压水平。由于从热交换器4排出的制冷剂的追加冷却,更加减少制冷剂循环系统2的高压侧制冷剂的热含量,结果,在低压侧缓解后,更大且固有的冷却功率用于制冷剂的蒸发,如上所述的情况在热栗模式下增加制冷剂循环系统的工作效率。
[0080]通过追加冷却制冷剂,使得所吸入的例如凉的外部空气或周边空气或凉的循环空气可以在预热的空气质量流量继续在向加热热交换器11引导之前进行预热。
[0081]空气质量流量的预热在贯流膨胀机构5来缓解之前,与制冷剂的追加冷却相组合,来显著增加效率或显著增加制冷剂循环系统2及空气调节系统1的性能指数。
[0082]当空气调节系统1以冷却设备模式工作时,例如,热交换器10可以为了冷却向车厢供给的空气而作为蒸发器工作。通过如上所述的方式,向车厢供给的空气可以直接通过制冷剂来冷却,而不是通过制冷剂循环系统8来冷却。此时,当贯流作为膨胀阀的元件9时,制冷剂缓解为以低压或所需的中间压力。
[0083]因此,热交换器6、10可以为了使制冷剂蒸发而在相同压力水平或不同的压力水平下,并在相同或不同的温度水平下工作。当制冷剂在元件9内缓解为中间压力时,膨胀机构5用于从中间压力进一步缓解为低压。热交换器6、10在相同压力水平上进行工作时,膨胀机构5设定为通过,最终使制冷剂仅以最小压力损失来贯流。
[0084]图3示出图2所示的在制冷剂循环系统2追加的内部热交换器12,通过上述内部热交换器,尤其在以冷却设备模式进行工作时,可以更增加空气调节系统1的效率。
[0085]此时,上述内部热交换器12为用于在高压状态的制冷剂和低压状态的制冷剂之间进行热交换的循环系统的内部热交换器。从高温的热交换器4排出的制冷剂在上述热交换器4内实现液化后,进一步冷却或过冷却,另一方面,从蒸发器6排出并以吸入气体存在的制冷剂在向压缩机3的内部流入之前实现过热。
[0086]图4示出图3所示的在制冷剂循环系统追加的三通阀13及在高压侧的内部热交换器12迂回的旁通路径14。
[0087]尤其,当以冷却设备模式工作时,由于使用内部热交换器12而使空气调节系统1的效率增加,但尤其在以热栗模式工作时,内部热交换器12的使用可以根据工作参数来对效率产生否定作用,因此,三通阀13根据工作模式及工作参数来实现开放或关闭,结果,高压侧的制冷剂根据工作模式来在内部热交换器12贯流或通过旁通路径14来经过内部热交换器12。
[0088]可通过如上所述的方式来对各个工作可变性地设定制冷剂的流动方向,不仅在以冷却设备模式工作时,而且在以热栗模式工作时,也可达到空气调节系统1的最高效率。
[0089]在三通阀13关闭的情况下,内部热交换器12不产生作用,仅仅在低压侧中借助制冷剂来贯流。高压水平下的制冷剂的热量不会向低压水平下的制冷剂传递。
[0090]若三通阀13向中间位置调节,并由此使高压侧的制冷剂的质量流量经过内部热交换器12,则从高压水平的制冷剂向低压水平的制冷剂传递的热量也发生改变并适应各个工作条件。
[0091]图5与冷却剂循环系统7、8及图4所示的制冷剂循环系统2 —同示出空气调节系统1。
[0092]除了与制冷剂循环系统2相结合的热交换器4、6之外,冷却剂循环系统7、8还具有多个热交换器15、25、26、27、栗6、17、23、24及用于开放及关闭经过上述热交换器15、25、26、27的流动路径的三通阀18、19、21、22、29、30。尤其,冷却剂循环系统7还用于冷却内燃质量流量马达20。马达20还利用于冷却剂循环系统7的热源。
[0093]实际上,高温-冷却剂循环系统7为了冷却马达20,并为了高温水平下的制冷剂循环系统2供给热量而提供。冷却剂-空气-热交换器15主要用于向周边空气排放由马达20吸收的热量。在高温-冷却剂循环系统7的内部还合并有用于加热向车厢供给的空气的加热热交换器11。
[0094]当空气调节系统1以热栗模式或加热模式工作时,冷却剂循环系统17的多种转换之间存在区别。
[0095]在马达20不工作的模式下,冷却剂借助栗17来通过加热热交换器11及热交换器4移送。制冷剂的过热降低热及冷凝热在热交换器4中向冷却剂传递,并向从加热热交换器11的冷却剂和热交换器10内的制冷剂向车厢供给的空气传递。
[0096]虽然马达20处于工作中,但在未达到用于加热车厢空气的充分高的温度水平的模式下,过热降低热及制冷剂的冷凝热仅在制冷剂-空气-热交换器10中才送出为向车厢供给的空气。冷却剂借助栗16、17来通过加热热交换器11及马达20移送。此时,栗16、17中的一个可以以选择性地工作或两个栗16、17以适应的功率工作。为了不从高温-冷却剂循环系统7抽出热量,并且尽可能在短时间内达到加热所需温度水平,向车厢的内部流入的空气以经过加热热交换器11的方式得到引导。
[0097]并且,上述模式虽处于马达20工作中,但并不具有足以加热车厢空气的高的加热功率的模式具有区别。这种情况在高温-冷却剂循环系统7中,虽然用于加热向车厢供给的空气
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