汽車的空調系統的製作方法
2023-10-10 14:56:04 1
汽車的空調系統的製作方法
【專利摘要】用於調節乘客室的空氣的空調系統,具有帶有用於引導空氣的第一流動通道和第二流動通道的殼體以及製冷劑迴路,製冷劑迴路包括蒸發器和冷凝器,蒸發器布置在第一流動通道中,冷凝器(8)布置在第二流動通道中。空調系統設計為用於乘客室(9)的冷卻和加熱及用於再熱運行。運行模式的調節僅通過空氣引導裝置的控制進行。換熱器、蒸發器或冷凝器至少之一以換熱面的分別一部分不僅布置在第一流動通道中而且布置在第二流動通道中,換熱面的對於相應運行模式需要的部分可藉助於空氣引導裝置通過施加空氣調節。還涉及用於換熱器的空氣引導設備,其具有靜止的空氣引導裝置和可運動的空氣引導裝置,空氣引導裝置將兩個不同的空氣品質流相互分開。還涉及空調系統的操作方法。
【專利說明】汽車的空調系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於調節汽車乘客室的空氣的空調系統。所述空調系統具有帶有用於引導空氣的第一流動通道和第二流動通道的殼體以及製冷劑迴路,所述製冷劑迴路包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹機構,其中,所述蒸發器布置在所述第一流動通道中而所述冷凝器布置在所述第二流動通道中。
[0002]本發明還涉及一種用於換熱器的空氣引導設備和一種用於組合的製冷設備運行和加熱運行以及用於再熱運行的空調系統的操作方法,所述空調系統用於調節乘客室的空氣。所述空氣引導設備具有靜止的和可運動的空氣引導裝置,所述空氣引導裝置將兩個不同的空氣品質流相互分開。
【背景技術】
[0003]長期以來屬於現有技術的汽車空調設備包括不同的單一構件,如傳統地布置在汽車前部的冷凝器、固定到汽車發動機並且通過所述汽車發動機驅動的壓縮機、布置在乘客室中的蒸發器以及軟管和連接件。所述空調設備調節隨後導入到乘客室中的空氣。通常由汽車的發動機通過將機械能耦合到壓縮機軸來驅動所述壓縮機。冷卻器風扇和風扇由12V的汽車電源供電。
[0004]所述設備的構件通常單個地提供到汽車製造中並且在那兒進行裝配。由於多個構件需要不同的裝配步驟,這些裝配步驟又涉及大量連接並且昂貴地進行裝配。在裝配過程期間有待建立的連接也是潛在的洩漏點,其如果必要必須非常耗時並且高費用地修改。此外僅僅在將所有屬於製冷劑迴路的構建安裝之後實現給空調設備裝填製冷劑。由此安裝成本在汽車裝配時附加地提高。
[0005]這種類型的具有冷卻劑-空氣-換熱器的空調設備在低環境溫度下實現,所述冷卻劑-空氣-換熱器涉及來自汽車驅動裝置的有效率的內燃機的冷卻劑迴路的熱功率,所述低環境溫度例如低於-10° C、不超過對於汽車內部空間的舒適的加熱需要的溫度水平。類似地適用於在具有混合動力驅動的汽車中的設備。對於這樣的汽車應用加熱理念是必要的。
[0006]乙二醇-空氣-熱泵使用內燃機的冷卻劑,然而是作為熱源。在此從冷卻劑抽去熱量。因此較長時間地在低溫下驅動內燃機,這負面地影響廢氣排放和燃料消耗。鑑於在混合動力汽車的情況下內燃機間歇性的運行在較長的行駛中沒有達到足夠高的冷卻劑溫度。因此在低環境溫度下蒙受了內燃機的起停運行。內燃機沒有被關斷。
[0007]另外,存在驅動裝置的完全電氣化的趨勢,例如在以電池或燃料電池驅動的汽車的情況下。在此不用考慮內燃機的餘熱作為用於加熱的可能的熱源。在汽車的電池中可存儲的能量量此外小於以液態燃料的形式在燃料箱內可存儲的能量量。此外,對於電驅動汽車的乘客室的空氣調節需要的功率對汽車的可到達的範圍具有重要的影響。
[0008]在文獻DE102009028522A1中描述了一種緊密的空調設備,所述空調設備具有蒸發單元、冷凝單元和構件單元以及製冷劑迴路。蒸發單元和冷凝單元分別具有在殼體中布置的空氣流過的換熱器以及風扇。所述製冷劑迴路包括蒸發器、冷凝器以及再加熱器,其構成用於組合的製冷設備運行和熱泵運行以及用於再熱運行,其中在再熱運行中構成為冷凝器/氣體冷卻器的再加熱器的熱功率以及蒸發器的製冷功率可相互獨立地調節。空調設備的運行模式通過製冷劑迴路控制。所述空調設備因此滿足了熱泵的功能,所述功能在一個初級迴路和一個具有由兩個流通路徑構成的次級分路的製冷劑迴路中藉助於有效的轉換實現。具有轉換閥的製冷劑迴路的構成然而引起了大的複雜性,這又導致高成本和大的技術付出。
[0009]由文獻FR2743027A1得知一種具有常規的製冷劑迴路的汽車空調設備,所述製冷劑迴路具有僅僅一個蒸發器、一個壓縮機、一個冷凝器和一個膨脹機構。所述換熱器布置在獨立的、至少流動技術上相互分開構成的流動通道中。所述流動通道具有橫向連接活旁路。藉助於風扇抽吸的空氣品質流通過活門的關閉和打開以及根據要求和運行模式引導通過所述旁路被引導經由換熱器的面。在此空氣品質流被冷卻和/或除溼或者加熱以及隨後被導出到乘客室和/或環境中。
[0010]因此由現有技術已知用於組合的製冷設備運行和熱泵運行的汽車空調設備,所述用於組合的製冷設備運行和熱泵運行用於待輸送給乘客室並且有待調節的空氣的加熱、冷卻和除溼。或者在製冷劑迴路側或者在空氣側控制所述空調設備。
[0011]通過在空氣側受控的空調設備然而在再熱模式也稱為再加熱下運行是不可能的。為了附加的再熱運行設計的空調設備又具有複雜的製冷劑迴路,其具有多個構件,如換熱器、轉換閥和膨脹機構。在「再加熱」或再熱模式下輸送給乘客室的空氣被冷卻並且在此被除溼,隨後經除溼的空氣被稍微加熱。在所述運行模式下需要的再熱功率大多小於用於空氣的冷卻和除溼需要的製冷功率。
【發明內容】
[0012]本發明的任務是提供一種特別是用於汽車中的具有加熱功能的空調系統。製冷劑迴路應該僅僅以最少數量的構件構成並且由此是低成本的以及免維護的。空調系統應該還被設計用於組合的製冷設備運行和熱泵運行以及用於再熱運行,以便用於乘客室的待調節的空氣的加熱、冷卻和除溼。在此,所述運行也應該在具有小的容量的熱源的環境中、例如在高效能內燃機或由內燃機和電機組成的混合動力驅動的情況下或者在由驅動裝置不存在熱源的情況下,例如在電動汽車中,所有的對於在汽車乘客室中舒適的氣候可令人滿意地實現。
[0013]此外作為本發明的基礎的任務還在於,提供一種裝置,通過所述裝置可以將兩個相互分開的不同的空氣品質流引導經由換熱器的換熱面,而不會混合所述空氣品質流,以及提供一種空調系統的操作方法,通過所述方法實現非常好的可調節性。
[0014]所述任務根據本發明通過一種用於調節汽車乘客室的空氣的空調系統解決。所述空調系統具有帶有用於引導空氣的第一流動通道和第二流動通道的殼體以及製冷劑迴路,所述製冷劑迴路包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹機構,其中,所述蒸發器布置在所述第一流動通道中而所述冷凝器布置在所述第二流動通道中。
[0015]根據本發明的設計理念,所述空調系統設計為用於組合的製冷設備運行和加熱運行以及用於再熱運行,所述組合的製冷設備運行和加熱運行用於乘客室的冷卻和加熱。相應的運行模式的調節僅僅通過布置在空調系統的殼體內的空氣引導裝置而不通過製冷劑迴路的調節進行。基本上僅僅具有通過製冷劑管路相互連接的一個蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹機構的製冷劑迴路設計為沒有到環境的動態密封並且因此在技術上是無洩漏的。緊密的製冷劑迴路具有的優點在於,在裝配到汽車中之前或者在空調系統的交付之前可以裝填製冷劑。
[0016]所述緊密的和可預裝配的空調系統具有一個或兩個殼體,其中流動通道在具有兩個風扇的實施例的情況下分別由一個風扇施加空氣而在具有一個風扇的實施例的情況下一起施加空氣。所述空調系統可以布置在乘客室之下、在汽車的端壁上或者在行李箱中。
[0017]根據本發明的設計理念,所述換熱器、蒸發器或冷凝器中至少之一以換熱面的分別一部分不僅布置在第一流動通道中而且布置在第二流動通道中。所述換熱面的對於所述相應地運行模式需要的部分藉助於所述空氣引導裝置通過施加空氣是可調節的。
[0018]通過蒸發器在熱泵運行中優選引導在201/s至3001/s範圍中、特別是在1001/s至2001/s範圍中的空氣體積流量。通過冷凝器在製冷設備運行中同樣流過在201/s至3001/s範圍中、特別是在1001/s至2001/s範圍中的空氣體積流量。
[0019]具有熱泵功能也就是具有第一空氣品質流的冷卻和/或除溼和第二空氣品質流的同時加熱的空調系統有利地在再熱運行(也稱為再加熱運行)中是可驅動的。所述再熱運行在此作為純再熱運行是可能的,也就是沒有混合未經調節的空氣。所有待加熱的空氣品質流在加熱之前在流過蒸發器的換熱面時被冷卻和/或除溼。空氣的冷卻和/或除溼以及空氣的加熱或再熱的過程僅僅在空氣側被控制。製冷劑迴路獨立於不同的運行模式被運行。
[0020]本發明的一種改進在於,蒸發器或冷凝器的換熱面中的一部分布置在空調系統的殼體之外。
[0021]根據本發明的一個優選的設計方案,所述冷凝器的換熱面的部分在所述流動通道中藉助於所述空氣引導裝置可無級地改變。所述冷凝器的換熱面在此可以完全布置在第一或者第二流動通道中,從而或者流經第一流動通道或者流經第二流動通道的空氣品質流流過換熱面並且在此被加熱。在所有的中間階段不僅第一流動通道而且第二流動通道的空氣品質流流過換熱面的一部分,其中空氣品質流的混合小得忽略不計。
[0022]有利地,每個流動通道設計為可從環境施加新鮮空氣、從乘客室施加循環空氣或者可施加新鮮空氣和循環空氣的混合物。優選地,如此布置所述流動通道,使得在所述流動通道內空氣的主流向相互平行地定向並且指向共同的方向。至少空氣品質流朝乘客室的方向的流向是基本相同的。
[0023]本發明的一個有利的設計方案在於,所述在流動通過所述流動通道時經調節的空氣品質流或者通過流通路徑可導出到乘客室或者通過流通路徑可導出到環境中。
[0024]本發明具有提供一種裝置的任務,通過所述裝置可以將兩個相互分開的不同的空氣品質流引導經過換熱器的換熱面,而這兩個空氣品質流不會混合,所述任務通過根據本發明的空氣引導設備解決。所述空氣引導設備具有靜止的空氣引導裝置和可運動的空氣引導裝置,所述空氣弓I導裝置將兩個不同的空氣品質流相互分開。
[0025]根據本發明的設計理念,第一靜止的空氣引導裝置沿空氣的流向布置在所述換熱器之前而第二靜止的空氣引導裝置沿所述空氣的流向布置在所述換熱器之後,其中,所述靜止的空氣引導裝置分別與所述換熱器鄰接地布置。此外,第一可運動的空氣引導裝置沿所述空氣的流向布置在所述第一靜止的空氣引導裝置之前而第二可運動的空氣引導裝置沿所述空氣的流向布置在所述第二靜止的空氣引導裝置之後。由此產生了沿空氣的流向所述構件的順序為:第一可運動的空氣引導裝置、第一靜止的空氣引導裝置、換熱器、第二靜止的空氣引導裝置、第二可運動的空氣引導裝置。
[0026]相互鄰接布置的可運動的和靜止的空氣引導裝置在其分別相互朝向的側具有如此相互一致的形狀或外輪廓,使得所述兩個不同的相互分開的空氣品質流以最小或者可忽略的混合、理想狀況下完全沒有混合地流過所述換熱器的換熱面。在此兩個空氣品質流可以分為換熱面的任意大小的部分。
[0027]根據本發明的一個有利的設計方案,所述可運動的空氣引導裝置構成為繞分別一個旋轉軸線可擺動地支承地布置的、分別描述一個直的平面的活門。所述活門分別具有兩對對置的並且相互平行定向的側稜邊,其中一對側稜邊沿空氣的流向定向而一對側稜邊垂直於空氣的流向定向。
[0028]所述第一可運動的空氣引導裝置的旋轉軸線布置在垂直於空氣的流向定向的側稜邊上,所述側稜邊由所述空氣流入。所述第二可運動的空氣引導裝置的旋轉軸線布置在垂直於空氣的流向定向的側稜邊上,所述空氣由所述側稜邊流出。分別可自由移動的、對置於與旋轉軸線連接的側稜邊布置的側稜邊分別沿靜止的空氣引導裝置的方向定向。
[0029]有利地,所述可運動的空氣引導裝置的旋轉軸線離開所述靜止的空氣引導裝置的分別最近的邊緣所述間隔開地布置,所述間距相應於沿所述空氣的流向所述可運動的空氣弓丨導裝置的伸展,所述靜止的空氣引導裝置的分別最近的邊緣的間距是恆定的。
[0030]根據本發明的一個改進,所述靜止的空氣引導裝置構成為空氣引導板。在此所述空氣引導板間隔開地、相互平行地布置以及通過橫向連接相互連接並且沿空氣的流向定向。空氣引導板和橫向連接整個地構成網格。所述空氣引導板沿空氣的流向的伸展稱為空氣引導板的長度,其也等於網格的深度。
[0031]所述空氣引導板成直線地布置在朝向換熱器的側,所述空氣引導板的端部或者側稜邊因此構成一個直的平面,其設有空氣出入口。所述空氣引導板的與沿空氣流向的這些側稜邊對置布置的側稜邊,也就是說朝相應的靜止的空氣引導裝置的方向定向的側稜邊有利地構成為凹形面,其同意設有空氣出入口。所述凹拱形的面通過空氣引導板的不同的長度產生,其中布置在網格的外邊緣上的空氣引導板分別具有最大的長度並且與之相鄰布置的空氣引導板的長度均勻地下降。相鄰布置的空氣引導板在此相互具有恆定的間距。所述凹拱形的面因此分別優選地具有恆定的半徑,其中,所述面的中軸線相應於鄰接布置的可運動的空氣引導裝置的旋轉軸線。圓拱形彎曲的面的半徑在此同時相應於沿空氣的流向所述可運動的空氣引導裝置的縱向伸展。
[0032]根據本發明,所述空氣引導設備應用在用於調節汽車乘客室的空氣的空調系統內並且優選地結合製冷劑迴路的冷凝器應用。
[0033]在一種用於組合的製冷設備運行和加熱運行以及用於再熱運行的空調系統的操作方法中,所述空調系統用於調節汽車乘客室的空氣,根據本發明的設計理念,僅僅通過調節空氣引導裝置的位置並繼而調節通過流動通道並且經由製冷劑迴路的蒸發器和/或冷凝器的換熱面的空氣側的部分質量流的分配實現在運行模式之間的轉換。[0034]在此藉助於空氣引導裝置調節在所述流動通道內所述冷凝器的換熱面的部分以及如此調節輸送給乘客室的部分空氣品質流,使得為了足夠的舒適實現送入的空氣所需要的溫度。
[0035]根據本發明的解決方案概括說來具有多個優點:
[0036]-用於同時除溼和加熱的有效率的空調系統;
[0037]-在低環境溫度和具有內燃機的汽車中冷的發動機冷卻水的情況下快速提供熱空氣;
[0038]-通過循環空氣運行和/或通過在流動通道內有目的的導流減少加熱乘客室需要的功率;
[0039]-在吸壓側通過環境溫度加熱製冷劑實現有效的熱運行,其中給蒸發器施加部分循環空氣或者循環空氣,從而在蒸發器之前的空氣的溫度高於環境空氣溫度;
[0040]-維持或保存製冷設備運行和加熱運行需要的製冷劑裝填量;
[0041]-可預裝填的和(半)密封的製冷劑迴路,沒有與環境動態密封;
[0042]-製冷劑迴路中最小的複雜程度,也就是說基本上省去了轉換閥並且將膨脹機構、換熱器和製冷劑管路的數量最小化;
[0043]-空調系統的靈活布置,例如在車底部、在行李箱中、在車廂前壁,在汽車中都是可能的;以及
[0044]-將乘客室中不需要的空氣導出到環境中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]參照所附的附圖由實施例的隨後的說明產生本發明的另外的細節、特徵和優點。其中:
[0046]圖1為在加熱運行中具有六個活門的空調系統;
[0047]圖2a為具有關閉的空氣引導裝置的空調系統;
[0048]圖2b為在加熱運行中具有三個活門的空調系統;
[0049]圖3為具有在中間布置的冷凝器和四個活門的空調系統『
[0050]圖4a為在製冷設備運彳丁中根據圖3的空調系統;
[0051]圖4b為在加熱運行中具有除溼的根據圖3的空調系統;
[0052]圖4c為在加熱運行中的根據圖3的空調系統;
[0053]圖4d為在混合運行中的根據圖3的空調系統;
[0054]圖5為用於分配通過冷凝器的空氣品質流的空氣引導設備;
[0055]圖6為具有分為兩個流通路徑的第二流動通道的空調系統;
[0056]圖7為用於附加地利用行車風的空調系統;
[0057]圖8a為具有回流活門的根據圖7的空調系統的繼續;
[0058]圖8b為通過風扇的風扇輪引導行車風的空調系統;
[0059]圖9a為一個空調系統地部分區域,所述空調系統具有沿空氣流向布置在風扇之前的流通路徑,所述流通路徑具有用於使用風扇施加根據圖8b的行車風的活門;
[0060]圖9b、c將根據圖9a的流動通道固定在空調系統上並且
[0061]圖10為根據圖2a的具有完全的製冷劑迴路的空調系統。【具體實施方式】
[0062]圖1示出了具有殼體2的空調系統1,所述空調系統具有第一流動通道3以及第二流動通道4,其中給每個流動通道3、4配屬一個風扇5、6並且可從環境施加新鮮空氣、從乘客室9施加循環空氣或者可施加兩者的混合物。
[0063]在第一流動通道3中布置有一個蒸發器7而在第二流動通道4中布置有一個冷凝器8,其中兩者構成為空調系統1的製冷劑迴路的構建並且構成為施加空氣的換熱器。蒸發器7在此佔據流動通道3的整個流動橫截面。冷凝器8搭接流動通道地布置並且具有兩個區域。第一區域布置在第二流動通道4內覆蓋整個流動橫截面並且相比於第二區域具有更大的換熱面。冷凝器8伸展地伸入到第一流動通道3中,從而冷凝器8的第二區域布置在第一流動通道3的流通路徑14內。冷凝器8的第二區域在此佔據流通路徑14的整個流動橫截面。冷凝器8的各區域通過在流動通道3、4之間的隔板10分開。
[0064]獨立可調節的風扇5、6引起空調系統1的有利的動態,因為具有蒸發器7的第一流動通道3和具有冷凝器8的第二流動通道4可施加不同速度的空氣品質流。並且因此實現對改變的運行狀態的快速的反應。
[0065]第一流動通道3的風扇5將抽吸的空氣作為空氣品質流引導到蒸發器7。在流經蒸發器7的換熱面時將所述空氣品質流冷卻和/或除溼。
[0066]由蒸發器7出來的冷空氣品質流以一個需要的比例被分配為作為部分空氣品質流經由冷空氣流通路徑11到環境中而以一個部分空氣品質流經由冷空氣流通路徑12到乘客室9中或者完全地分配給冷空氣-流通路徑11、12之一。藉助於設計為活門的空氣引導裝置13分配冷空氣品質流。通過冷空氣流通路徑12引導的空氣品質流在流通路徑14並且繼而作為旁路流量通過旁路通道15繞冷凝器8被引導。
[0067]類似於風扇5風扇6抽吸空氣並且將抽吸的空氣作為空氣品質流引導到冷凝器8。在流經冷凝器8的換熱面時將所述空氣品質流加熱。
[0068]由冷凝器8出來的熱空氣品質流以一個需要的比例被分配為作為部分空氣品質流經由熱空氣流通路徑16到環境中而以一個部分空氣品質流經由熱空氣流通路徑17到乘客室9中或者完全地分配給熱空氣-流通路徑16、17之一。藉助於設計為活門的空氣引導裝置18分配熱空氣品質流。
[0069]在製冷設備運行時,也就是冷卻輸送給乘客室9的空氣時,關閉空氣引導裝置19、20、21、22。空氣引導裝置13如此定向,使得將空氣品質流通過冷空氣流通路徑12引導到乘客室9,與此同時關閉冷空氣流通路徑11。空氣引導裝置18如此定向,使得將空氣品質流通過熱空氣流通路徑16引導到環境,而關閉到乘客室9的熱空氣流通路徑17。
[0070]風扇5運輸空氣通過第一流動通道3到達蒸發器7。空氣被冷卻以及除溼並且流過冷空氣流通路徑12到達乘客室9中。風扇6運輸空氣在第二流動通道4中到達冷凝器
8。空氣被加熱並且通過熱空氣流通路徑16到達環境中。
[0071]在熱泵運行時,也就是加熱輸送給乘客室9的空氣時,打開設計為活門的空氣引導裝置20、21。空氣引導裝置13如此定向,使得將空氣品質流通過冷空氣流通路徑11引導到環境,與此同時關閉冷空氣流通路徑12。空氣引導裝置18在此如此定向,使得將空氣品質流通過熱空氣流通路徑17引導到乘客室9,而關閉熱空氣流通路徑16。空氣引導裝置19、22被關閉。
[0072]風扇5運輸空氣通過第一流動通道3到達蒸發器7。空氣被冷卻並且流過冷空氣流通路徑11到達環境中。風扇6運輸空氣通過第二流動通道4到達冷凝器8。空氣被加熱並且通過熱空氣流通路徑17到達乘客室9中。
[0073]在再熱運行時根據需求將空氣引導裝置13、18、19、20、21、22在不同的位置在完全打開只完全關閉之間設置。通過空氣引導裝置13、19、22以及風扇5轉數的調節改變待加熱的空氣品質流。
[0074]備選地也可以將設計為活門的空氣引導裝置13、18分別設計為兩個獨立的活門23、24、25、26,其中兩個活門23、24布置在冷空氣流通路徑11、12內而兩個活門25、26布置在熱空氣流通路徑16、17內,這也可從圖2a得知。分別的兩個活門23、24和25、26在此通過分別地一個運動的裝置並且藉助於唯一一個驅動裝置是可調節的。活門23、24、25、26的獨立設計以及設計為分別的一個共同的活門13、18涉及空調系統1的也隨後描述的實施形式中的每個。
[0075]從圖2a還清晰可見的是,根據一個備選的實施形式在第一流動通道3與第二流動通道4的流通路徑14之間沒有設計有空氣引導裝置20、21作為連接。在根據圖2a的空調系統1的實施方案中相比於根據圖1的實施形式可以僅僅不同地設計用於製冷設備運行的冷凝器8,因為可以考慮僅僅冷凝器8的在第二流動通道4中設置的換熱面。冷凝器8的在流通路徑14中設置的區域僅僅可用於再熱運行。
[0076]由圖2a和圖2b的實施形式的不同之處在於,代替空氣引導裝置19和22僅僅設有空氣引導裝置19,其將流通路徑14與第一流動通道3分開。可以省去圖2a的實施形式的空氣引導裝置22的布置,因為在製冷設備運行中由冷凝器8傳遞到冷空氣流通路徑12中經冷卻的空氣品質流的熱量是最小的。如圖2b所示,為了確保空調系統1的功能因此至少設有三個空氣引導裝置13、18和19。
[0077]在根據圖3a的實施形式中冷凝器8在中間布置在流動通道3、4內。在此將中間布置理解為冷凝器8關於隔板10的定向,所述隔板將冷凝器8分為兩個大小相同的區域。第一區域布置在第二流動通道4內並且覆蓋流動通道4的整個流動橫截面。冷凝器8的第二區域布置在第一流動通道3內並且僅僅覆蓋第一流動通道3的部分橫截面。未由冷凝器8覆蓋的流動橫截面相應於根據圖l、2a和2b的實施形式的旁路通道15。
[0078]第一和第二流動通道3、4通過隔板10以及通過兩個附加的設計為移動活門的空氣引導裝置27、28並且通過設計為空氣引導板的靜止的空氣引導裝置29、30相互分開。引導通過冷凝器8的空氣品質流相應於風扇6的轉數和空氣引導裝置27、28的調節確定。
[0079]具有相互一致的形狀的空氣引導裝置27、28以及空氣引導裝置29、30形成用於換熱器的空氣引導設備並且用於阻止在第一流動通道3內在流過蒸發器7時經冷卻和調節的空氣品質流與第二流動通道4的未經調節的空氣品質流。
[0080]空氣引導裝置29、30與隔板10平行定向地布置,從而沿隔板10流動的空氣品質流在流入空氣引導板29、30時並且在從旁邊流過或穿流時流動方向沒有發生偏轉。
[0081]在兩側分別進入流動通道3、4並且因此遠離隔板10布置的空氣引導板29、30具有增加的長度L。空氣引導裝置29、30越遠地離開隔板10地布置,空氣引導板29、30的長度L越大,其中並排布置的空氣引導板29、30的長度L如此增加,使得空氣引導板29、30的整個布置的端部形成兩個凹形面31、32。面31、32分別設計為矩形並且分別繞一個軸線33、34均勻地彎曲,所述軸線與面31、32平行地定向,從而矩形面31、32的第一兩個對置的側稜邊分別形成直線,而第二兩個對置的側稜邊描述一個圓弧。圓弧的中點分別表示軸線33、34,矩形面31、32繞所述軸線彎曲。軸線33、34在此相應於可運動的空氣引導裝置27、28的旋轉軸線33、34。圓弧形彎曲的面31、32的半徑相應於空氣引導裝置27、28的長度伸展,也就是可運動的空氣引導裝置27、28沿通過流動通道3、4的空氣品質流的流向的伸展。
[0082]可擺動的空氣引導裝置27、28從背離旋轉軸線33、34的側稜邊到凹形彎曲的由空氣引導板29、20夾緊的面31、32定向。為了空氣引導裝置27、28的自由可移動性在面31、32與空氣引導裝置27、28的側稜邊之間保留一個最小的寬度的間隙,所述間隙不影響或者僅僅可忽略地影響空氣品質流的流動。
[0083]通過空氣引導裝置27、28繞相應地旋轉軸線33、34沿相反的旋轉方向35、36同時旋轉在第一流動通道3中以及在第二流動通道4中冷凝器8的區域的部分是可調節的。冷凝器8的區域的分配可以在此基本上無級地實現。在空氣引導裝置27、28的旋轉內的可能的級由空氣引導板29、30垂直於通過流動通道3、4的空氣品質流的流向的間距產生。空氣引導裝置27、28在旋轉之後如此定向,使得與旋轉軸線33、34平行的和與旋轉軸線33、34背離布置的側稜邊與空氣引導板29、30的一個端部對置,由此空氣品質流可以沿著一個貫通的流動面流動。在空氣引導裝置27、28關於空氣引導板29、30的中間位置出現的洩漏流量是可忽略的。可以將所述中間位置理解為空氣引導裝置27、28的一個位置,在所述位置空氣引導裝置27、28的側稜邊未準確地與空氣引導板29、30的稜邊對置,而是布置在兩個空氣引導板29、30之間。
[0084]在空氣引導裝置27、28沿旋轉方向35、36旋轉到空氣引導板29、30的最大縱向伸展時、也就是直至到達第二流動通道4的外部殼體壁,整個冷凝器8布置在第一流動通道3中。空氣引導裝置27、28位於在第一端部位置。在空氣引導裝置27、28相反於旋轉方向35、36旋轉到空氣引導板29、30的最大縱向伸展時、也就是朝第一流動通道3的外部殼體壁的方向或者朝旁路通道15的方向,整個冷凝器8布置在第二流動通道4中。空氣引導裝置27,28位於在第二端部位置。除了兩個端部位置空氣引導裝置27、28在中間位置是可調節的。在圖3a中示出了中心的中間位置。
[0085]在純製冷設備運行或純加熱運行中空氣引導裝置27、28布置在第二端部位置。冷凝器8以換熱面完全布置在第二流動通道4內。
[0086]在製冷設備運行時空氣引導裝置13打開旁路通道15並且關閉到環境中的冷空氣流通路徑11,從而通過風扇5抽吸的並且在流經蒸發器7時經冷卻並且除溼的空氣品質流被引導通過旁路通道15和冷空氣流通路徑12到乘客室9中。另一方面,通過風扇6輸送的並且在流經冷凝器8時經加熱的空氣品質流通過由空氣引導裝置18打開的熱空氣流通路徑16進入到環境中。熱空氣流通路徑17被關閉。在加熱運行中空氣引導裝置13打開冷空氣流通路徑11並且關閉旁路通道15,從而通過風扇5抽吸的並且在流經蒸發器7時經冷卻的空氣品質流通過冷空氣流通路徑11進入到環境中。另一方面,通過風扇6輸送的並且在流經冷凝器8時經加熱的空氣品質流通過現在由空氣引導裝置18打開的熱空氣流通路徑17輸送到乘客室9中,同時熱空氣流通路徑16被關閉。
[0087]根據圖3b和圖4a至圖4d的實施形式相比於根據圖3a的空調系統1具有僅僅一個風扇37,所述風扇不僅通過第一流動通道3而且第二流動通道4輸送空氣品質流。所述空調系統1包括基本上三個設計為空氣引導裝置13、27、28的導流件,其足夠用於控制。空氣引導裝置28在此一起承擔圖3a的空氣引導裝置18的功能,也就是關閉和打開熱空氣流通路徑16、17。設計為活門的第四空氣引導裝置24 『用於關閉和打開旁路通道15。
[0088]在根據圖4a的純製冷設備運行中空氣引導裝置27、28布置在第二端部位置,從而冷凝器8完全布置在第二流動通道4內。空氣引導裝置13打開冷空氣流通路徑12並且關閉到環境中的冷空氣流通路徑11。在流經蒸發器7經冷卻和除溼的空氣品質流被引導通過冷空氣流通路徑12進入到乘客室9。在流經冷凝器8時加熱的空氣品質流通過由空氣引導裝置28打開的熱空氣流通路徑16引導到環境中。熱空氣流通路徑17被關閉。
[0089]在根據圖4c的具有經調節的空氣的純加熱運行中空氣引導裝置13打開冷空氣流通路徑11並且關閉到乘客室9的冷空氣流通路徑12,從而在流經蒸發器7時經冷卻的空氣品質流通過冷空氣流通路徑11進入到環境中。另一方面,在流經冷凝器8時經加熱的空氣品質流通過現在由空氣引導裝置28打開的熱空氣流通路徑17輸送到乘客室9中,而熱空氣流通路徑16被關閉。
[0090]空氣引導裝置27、28沿相互相反的方向布置。空氣引導裝置27位於在第一端部位置,而空氣引導裝置28布置在第二端部位置並且同時關閉熱空氣流通路徑16以及打開熱空氣流通路徑17。
[0091]如果輸送給乘客室9的空氣不需要或不期望除溼,那麼切換具有未經調節的空氣的純加熱運行。
[0092]在對輸送給乘客室9的空氣在全加熱運行中進行必要加熱和同時除溼中藉助於空氣引導裝置27關閉第二流動通道4,空氣引導裝置27同樣如空氣引導裝置28那樣位於在第二端部位置。所有通過風扇37輸送的空氣品質流被引導經過蒸發器7。
[0093]在冷凝器8在關閉的包括蒸發器7、壓縮機和冷凝器8的製冷劑迴路中輸出的熱功率產生於在蒸發器7和壓縮機輸送給製冷劑的功率的和並且繼而在冷凝器8的熱功率比在蒸發器7輸送的功率大僅僅在壓縮機輸送的功率,所以空氣可以在流經冷凝器8的換熱面時僅僅較小地被加熱。在相同的空氣品質流時可以因此僅僅輸送壓縮機功率以及通過空氣的純除溼的功率,其中在此也可以考慮系統地損耗。
[0094]為了在冷凝器8實現更高的熱功率並且更大程度上加熱待輸送給乘客室9的空氣品質流,流經蒸發器7以及在此經冷卻和除溼的空氣品質流的第一部分被導出到環境中,而空氣品質流的第二部分被引導通過冷凝器8,在此被加熱並且隨後被輸送到乘客室9中。藉助於在旁路通道15中布置的空氣引導裝置24 『的控制分配空氣品質流。
[0095]因為輸送到乘客室9中的空氣品質流被減少了導出到環境中的那部分,所以輸送到乘客室9中的空氣品質流得更大程度的加熱是可能的。所有空氣品質流中進入到環境中的部分越大,也就是說旁路通道15的由空氣引導裝置24 『釋放的流動橫截面越大,所述輸送到乘客室9中的空氣品質流在此被調節為越大。
[0096]如圖4d所示,空調系統1除了純製冷設備運行和純加熱運行職位也可以混合運行。在此經調節的空氣由經冷卻和除溼的空氣的部分以及經冷卻、除溼和再加熱的空氣的部分組合。
[0097]風扇37輸送完全流經蒸發器7的空氣品質流通過第一流動通道3,以及輸送被引導通過冷凝器8的部分區域並且又將在蒸發器7中吸收的熱量導走的空氣品質流通過第二流動通道4。空氣引導裝置27、28在此如此定向,使得冷凝器8的第一區域布置在第二流動通道4中而冷凝器8的第二區域布置在第一流動通道3中。通過第二流動通道4輸送的空氣品質流通過熱空氣流通路徑16被導出到環境中,所述空氣品質流由空氣引導裝置28釋放。
[0098]在流經蒸發器7經調節的空氣品質流的第一部分空氣品質流通過打開空氣引導裝置24 『被引導通過旁路通道15到冷空氣流通路徑12。所述部分空氣品質流不再被繼續調節。第二部分空氣品質流與第一部分空氣品質流平行地通過冷凝器8的第二區域引導到熱空氣流通路徑17並且在此被加熱。來自冷空氣流通路徑12的通過旁路通道15引導並且不再被繼續調節的——也就是僅僅經冷卻和除溼的——部分空氣品質流與來自熱空氣流通路徑17的附加地通過冷凝器8引導並且在此經加熱的部分空氣品質流混合併且隨後被導入到乘客室9中。
[0099]圖5示出了具有空氣引導裝置27、28、29、30的空氣引導設備72,所述空氣引導裝置實現空氣品質流通過冷凝器8的分配。在此根據需要引導一個空氣品質流或兩個空氣品質流通過冷凝器8。在具有兩個空氣品質流的運行模式下藉助於空氣引導裝置27、28、29、30防止經不同調節的空氣品質流的混合。
[0100]沿空氣的流向38定位在冷凝器8之前和之後的空氣引導板29、30分別分布在網格中。一個網格的空氣引導板29、30在此垂直於流向38以恆定的間距相互平行地定向並且設計為通過橫向連接39、40相互連接。
[0101]所述網格在到冷凝器8的過渡處分別具有一個設計為直的平面的面。網格的朝空氣引導裝置27、28的方向定向的面31、32均勻地成拱形並且分別具有與空氣引導裝置27、28的旋轉軸線33、34恆定的間距。凹拱形面31、32與旋轉軸線33、34的間距在此等於關於旋轉軸線33、34的半徑以及空氣引導裝置27、28沿空氣的流向38的伸展。
[0102]在背離網格的側稜邊上分別繞旋轉軸線33、34沿旋轉方向35、36可旋轉地支承的空氣引導裝置27、28結合空氣引導板29、30構成一個系統,以將空氣品質流分配為任意的部分,也就是以冷凝器8的換熱面的任意大小的部分。
[0103]通過空氣引導裝置27、28同時繞相應的旋轉軸線33、34沿相反的旋轉方向35、36旋轉相同的角無級地調節冷凝器8的區域的部分。空氣引導裝置27、28在旋轉之後有利地如此布置,使得它們朝網格定向的側稜邊分別於空氣引導板29、30的側稜邊對置,從而空氣品質流沿著貫通的流動面流動。
[0104]有利地,如果冷凝器例如由扁管構成,其以其扁側沿空氣引導板29、30的方向並繼而沿空氣的流向38定向。此外,網格的空氣引導板29、30的數量可以有利地等於冷凝器8的管的數量,其中每個管以窄側沿空氣的流向38對齊空氣引導板29、30地布置。而且在冷凝器8的管與網格的空氣引導板29、30的數量不同時空氣引導板29、30和管應該以其窄側對置地定向。雖然空氣引導裝置27、28、空氣引導板29、30、冷凝器8的管的所述布置將分開的空氣品質流的混合降低到最小,但是所述布置不是強制需要的。如果冷凝器8的管不沿空氣引導板29、30的方向或者甚至垂直於空氣引導板29、30的方向定向,那麼也實現在流經冷凝器8的換熱面時分離空氣品質流的原理。自然在沿空氣的流向38定向的空氣引導板29、30和冷凝器8的同樣定向的管的情況下流動阻力相比於與之不同的布置是最小的。
[0105]圖6a和圖6b示出了具有第一流動通道3和第二流動通道4的空調系統1,其中第二流動通道附加地被分為兩個熱空氣流通路徑16、17。
[0106]蒸發器7經由第一流動通道3的整個流動橫截面、穿過隔板10延伸到第二流動通道4中並且覆蓋熱空氣流通路徑16的整個流動橫截面。冷凝器8覆蓋第二流動通道4的整個流動橫截面並繼而覆蓋兩個熱空氣流通路徑16、17。
[0107]第一流動通道3或冷空氣流通路徑12朝根據圖6a的乘客室9的方向藉助於設計為活門的空氣引導裝置42被關閉或打開。第二流動通道4的熱空氣流通路徑17在此在入口,也就是在風扇6與蒸發器7之間,藉助於空氣引導裝置42被關閉或打開。沿空氣的流向在冷凝器8之前和之後通過設計為移動的活門的空氣引導裝置43、44中斷在第二流動通道4的熱空氣流通路徑16、17之間的固定分隔。在製冷設備運行時關閉空氣引導裝置23、
26、42,打開空氣引導裝置25、41、43、44。風扇5輸送空氣品質流通過第一流動通道3到蒸發器7。在流經蒸發器7時將所述空氣冷卻和除溼。在調節之後所述空氣流過冷空氣流通路徑12到達乘客室9中。風扇6輸送空氣品質流通過熱空氣流通路徑16到達冷凝器8。空氣加熱並且被導出到環境中。
[0108]在加熱運行時打開空氣引導裝置23、26、43、44,關閉空氣引導裝置25、41、42。由風扇5通過第一流動通道3輸送經過蒸發器7的換熱面的並且經冷卻的空氣品質流被引導通過冷空氣流通路徑11進入到環境中。風扇6輸送空氣品質流在蒸發器7旁邊到達冷凝器8。所述空氣被加熱並且流過熱空氣流通路徑17到達乘客室9中。
[0109]在再熱運行時空氣引導裝置23、25、26、41、42、43、44定位在不同的位置,其在此從完全打開延伸到完全關閉。通過空氣引導裝置25、42的位置確定待加熱的空氣品質流。
[0110]活門23、41和25、26、44可以通過分別的一個運動裝置耦合併且通過一個唯一的驅動裝置調節。如圖6b所示,不僅活門23、41可以耦合到一個唯一的設計為活門的空氣引導裝置13 『,而且活門25、26、44也可以耦合到一個唯一的設計為活門的空氣引導裝置45。在熱空氣流通路徑17的入口布置的空氣引導裝置42通過關閉或打開或者熱空氣流通路徑16或者熱空氣流通路徑17的空氣引導裝置46代替。
[0111]通過根據圖7的空調系統1的實施形式除了通過風扇5、6輸送的空氣品質流行車風也是可利用的,這藉助於兩個附加的行車風流通路徑47、49以及兩個設計為活門的空氣引導裝置48、50實現。行車風流通路徑47在加熱運行時施加空氣。在此打開空氣引導裝置48並且實現行車風流入到行車風流通路徑47中。行車風流通路徑49在製冷設備運行時施加空氣,其中打開空氣引導裝置50並且實現行車風流入到行車風流通路徑49中。行車風流通路徑47、49在根據圖7的空調系統1中的構成與前述附圖的實施形式是可組合的,其中蒸發器7和/或冷凝器8布置為決定流動通道。
[0112]根據圖8a,其示出了根據圖7的空調系統1的改進,在到流動通道3、4的入口布置有附加的設計為活門的空氣引導裝置51、52,以便防止由行車風產生的空氣品質流回流通過風扇5、6。
[0113]在製冷設備運行和利用行車風時關閉空氣引導裝置23、26、48、52。打開空氣引導裝置25、41、50、51。風扇5將空氣品質流通過第一流動通道3輸送到蒸發器7,在那兒將空氣冷卻和除溼。之後將經調節的空氣引導到乘客室9中。由於打開了空氣引導裝置50,行車風通過行車風流通路徑49流入到第二流動通道4。空氣品質流流經冷凝器8的換熱面,被加熱並且通過熱空氣流通路徑16被輸送到環境中。
[0114]在熱運行時打開空氣引導裝置23、26、48、52,而關閉空氣引導裝置25、41、50、51。由於打開了空氣引導裝置48,行車風通過行車風流通路徑47流入到第一流動通道3。空氣流經蒸發器7的換熱面並且通過冷空氣流通路徑11被導入到環境中。風扇6將空氣品質流通過第二流動通道4輸送到冷凝器8,在那兒空氣品質流被加熱並且隨後通過熱空氣流通路徑17被引導到乘客室9中。
[0115]如圖8b所示,備選於根據圖8a的實施方案,行車風流過風扇5、6的風扇輪。在製冷設備運行時行車風被引導通過風扇6,而在加熱運行時行車風被引導通過風扇5。
[0116]圖9a示出了空調系統1的部分區域,所述空調系統具有沿空氣的流向布置在風扇
5、6之前的流通路徑55、56、57,用於根據圖8b給風扇施加行車風。
[0117]流通路徑55、57藉助於設計為活門的空氣引導裝置58打開、部分打開或關閉。空氣引導裝置58布置在一個混合區域內,其中流通路徑55、57通入並且過渡到至風扇5的流通路徑53。在外部的流通路徑55、56之間布置的流通路徑57在到達混合區域之前分叉為兩個子路徑,其中第一子路徑通到活門58而第二子路徑通到設計為活門的空氣引導裝置59。
[0118]活門59同樣布置在混合區域中,其中流通路徑56、57通入並且過渡到至風扇6的流通路徑54。活門59用於流通路徑56、57的打開、部分打開或關閉。
[0119]在圖9b和圖9c中示出了在空調系統1根據圖9a的流通路徑55、56、57的連接。在外部流通路徑55、56中由環境施加新鮮空氣,而內部流通路徑57流過來自乘客室9的循環空氣。活門58、59分別如此布置,使得循環空氣被反轉。關閉用於來自環境的新鮮空氣的流通路徑55、56。
[0120]在根據圖9b的實施形式中可以將通過內部流通路徑57輸送的循環空氣混入在流經冷凝器8時加熱的空氣。在此經加熱的空氣從熱空氣流通路徑17導出並且在蒸發器7或冷凝器8之前混合給循環空氣。一個連接熱空氣流通路徑17和流通路徑57的空氣通道設有另一設計為活門的空氣引導裝置73。通過所述活門73根據需要關閉或打開所述空氣通道。
[0121]根據圖9c的備選的實施形式,通過外部流通路徑55、56輸送的新鮮空氣分別混入在流經冷凝器8時加熱的空氣。經加熱的空氣又從熱空氣流通路徑17導出並且在蒸發器7或冷凝器8之前混合給新鮮空氣。在此第一空氣通道連接熱空氣流通路徑17與流通路徑55,而第二空氣通道連接熱空氣流通路徑17與流通路徑56。兩個空氣通道分別以一個設計為活門的空氣引導裝置74、75是可關閉的。在空氣引導裝置74、75的示出的調節中關閉所述空氣通道。
[0122]通過根據圖9b和圖9c循環空氣通道的構成特別是在加熱運行中可能的是,通過由環境溫度加熱在吸壓側上的製冷劑提高空調系統1的效率。在此給蒸發器7施加部分循環空氣或循環空氣,從而空氣的溫度在蒸發器7高於來自環境的新鮮空氣的溫度。循環空氣通道在此用作在沿空氣流向在冷凝器8之後的第二流動通道4與沿空氣流向在蒸發器7之前的第一流動通道3之間的旁路。由熱空氣流通路徑17熱空氣被混入到第一流動通道3,所述熱空氣隨後流到蒸發器7。[0123]空調系統1的全部空氣分配系統包括另外的大多設計為活門的空氣引導裝置和調節電機,它們在附圖中未示出。
[0124]在圖10a和圖10b中示出了根據圖2a的實施方案的空調系統1,其具有集成在空調系統1中的、關閉的並且完全的製冷劑迴路60。所述製冷劑迴路設計用於R134a、R744、R1234yf或其他製冷劑。
[0125]製冷劑迴路60包括蒸發器7、壓縮機61、冷凝器8、收集器64和膨脹機構67。製冷劑迴路60的構件藉助於製冷劑管路62、63、65、66、68、69連接。抽吸管路69連接蒸發器7與壓縮機,而壓力管路62連接壓縮機61與冷凝器8。通過壓力管路63製冷劑從冷凝器8的第一截面流到收集器64。壓力管路65和66連接收集器64與冷凝器8的第二截面的入口以及冷凝器8的第二截面的出口與膨脹機構67。製冷劑從膨脹機構67流出通過製冷劑管路68到蒸發器7。
[0126]壓縮機61優選設計為電驅動壓縮機,但是備選地也可以由汽車的內燃機驅動。膨脹機構67有利地設計為可調節的膨脹機構或膨脹機構門。
[0127]如圖10b所示,製冷劑迴路60根據圖10a的實施方案的改進具有另一蒸發器71,其與在第一流動通道3中布置的蒸發器7並行地接入。因此蒸發器7、71的需要的製冷功率可相互獨立地調節。
[0128]第二蒸發器71經由兩個製冷劑管路70與空調系統1連接並且設計用於冷卻驅動電池、功率電子單元或汽車的其他構件。在此第二蒸發器71可以設計為接觸式冷卻裝置,例如用於直接製冷劑冷卻的電池;設計為製冷劑-冷卻水-換熱器,也稱為制冷機;或者設計為製冷劑-空氣-換熱器。
[0129]附圖標記表
[0130]1空調系統
`[0131]2殼體
[0132]3第一流動通道
[0133]4第二流動通道
[0134]5、6風扇
[0135]7蒸發器
[0136]8冷凝器
[0137]8a-8g 冷凝器8的構件
[0138]9乘客室
[0139]10隔板
[0140]11、12冷空氣流通路徑
[0141]13、13 『 冷空氣流通路徑11、12的空氣引導裝置/活門
[0142]14第一流動通道3中的流通路徑
[0143]15第一流動通道3中的旁路通道
[0144]16、17熱空氣流通路徑`
[0145]18熱空氣流通路徑16、17的空氣引導裝置/活門
[0146]19用於流通路徑14中的入口的空氣引導裝置
[0147]20,21 在第一流動通道3與第二流動通道4之間的空氣引導裝置[0148]22用於流通路徑14的出口的空氣引導裝置
[0149]23用於冷空氣流通路徑11的冷空氣的空氣引導裝置/活門
[0150]24,24 『 用於旁路通道15的空氣引導裝置/活門
[0151]25,26 熱空氣流通路 徑16、17的空氣引導裝置/活門
[0152]27在第一流動通道3與第二流動通道4之間用於流入冷凝器8的空氣引導裝置/活門
[0153]28在第一流動通道3與第二流動通道4之間在流出冷凝器8時的空氣引
導裝置/活門
[0154]29,30靜止的空氣引導裝置/空氣引導板
[0155]31,32靜止的空氣引導裝置29、30的面
[0156]33,34軸線,空氣引導裝置27、28的旋轉軸線
[0157]35,36空氣引導裝置27、28的旋轉方向
[0158]37風扇
[0159]38空氣的流向
[0160]39、40橫向支撐、支撐板
[0161]41用於冷空氣流通路徑12的冷空氣的空氣引導裝置/活門
[0162]42用於在熱空氣流通路徑17中入口的空氣引導裝置/活門
[0163]43,44在熱空氣流通路徑16、17之間用於流入冷凝器8的空氣引導裝置/活門
[0164]45用於熱空氣流通路徑16、17的熱空氣的空氣引導裝置
[0165]46用於在第二流動通道4中入口的空氣引導裝置
[0166]47、49行車風流通路徑
[0167]48,50行車風流通路徑47、49的空氣引導裝置/活門
[0168]51在第一流動通道3中用於入口的空氣引導裝置/活門
[0169]52在第二流動通道4中用於入口的空氣引導裝置/活門
[0170]53、54流通路徑
[0171]55、56、57 流通路徑
[0172]58、59空氣引導裝置/活門
[0173]60製冷劑迴路
[0174]61壓縮機
[0175]62,63製冷劑管路、壓力管路
[0176]64收集器
[0177]65、66、68製冷劑管路、壓力管路
[0178]67膨脹機構
[0179]69製冷劑管路、抽吸管路
[0180]70製冷劑管路
[0181]71蒸發器
[0182]72空氣引導設備
[0183]73空氣通道的空氣引導裝置/活門[0184] 74,75 空氣通道的空氣引導裝置/活門
【權利要求】
1.一種用於調節汽車乘客室(9)的空氣的空調系統(1),其具有:-殼體(2),所述殼體包括用於引導空氣的第一流動通道(3)和第二流動通道(4);-製冷劑迴路(60),所述製冷劑迴路包括蒸發器(7)、壓縮機(61)、冷凝器(8)和膨脹機構(67),其中,所述蒸發器(7)布置在所述第一流動通道(3)中,所述冷凝器(8)布置在所述第二流動通道(4)中;其特徵在於,-所述空調系統(1)設計為乘客室(9)的冷卻和加熱以及用於再熱運行,其中,運行模式的調節僅僅通過空氣引導裝置(13、13』、18、19、20、21、22、23、24、24』、25、26、27、28、29、30、41、42、43、44、45、46)的控制進行,並且-所述換熱器、蒸發器(7)或冷凝器(8)中至少之一以換熱面的分別一部分不僅布置在第一流動通道(3)中而且布置在第二流動通道(4)中,其中,所述換熱面的對於所述相應地運行模式需要的部分可藉助於所述空氣引導裝置(13、13』、18、19、20、21、22、23、24、24』、25、26、27、28、29、30、41、42、43、44、45、46)通過施加空氣來調節。
2.如權利要求1所述的空調系統(1),其特徵在於,所述冷凝器(8)的換熱面的在所述流動通道(3、4)中的部分可藉助於所述空氣引導裝置(27、28)無級地改變。
3.如權利要求1或2所述的空調系統(1),其特徵在於,將每個流動通道(3、4)設計為可被施加來自環境的新鮮空氣、來自乘客室(9)的循環空氣或者由新鮮空氣和循環空氣組成的混合物。
4.如權利要求1至3中任一項所述的空調系統(1),其特徵在於,如此布置所述流動通道(3、4),使得空氣在所述流動通道(3、4)內的主流向相互平行地定向。
5.如權利要求1至4中任一項所述的空調系統(1),其特徵在於,在流動通過所述流動通道(3、4)時被調節的空氣品質流可通過流通路徑(12、17)導出到所述乘客室(9)中和/或可通過流通路徑(11、16)導出到環境中。
6.一種用於換熱器的空氣引導設備(72),具有靜止的空氣引導裝置(29、30)和可運動的空氣引導裝置(27、28),其中,所述空氣引導裝置(27、28、29、30)將兩個不同的空氣品質流相互分開,其特徵在於,-靜止的第一空氣引導裝置(29)沿所述空氣的流向(38)布置在所述換熱器之前,靜止的第二空氣引導裝置(30)沿所述空氣的流向(38)布置在所述換熱器之後,其中,這些靜止的空氣引導裝置(29、30)與所述換熱器鄰接地布置;-可運動的第一空氣引導裝置(27)沿所述空氣的流向(38)布置在所述靜止的第一空氣引導裝置(29)之前,可運動的第二空氣引導裝置(28)沿所述空氣的流向(38)布置在所述靜止的第二空氣引導裝置(30)之後,並且-所述空氣引導裝置(27、28、29、30)具有如此相互協調的形狀,使得所述兩個不同的、相互分開的空氣品質流以最小的混合流到所述換熱器的換熱面上,其中,所述空氣品質流可分為所述換熱面的任意大小的部分。
7.如權利要求6所述的空氣引導設備(72),其特徵在於,所述可運動的空氣引導裝置(27,28)構成為分別繞一個旋轉軸線(33、34)可擺動地支承地布置的、分別描繪一個直的平面的活門,其中,所述活門分別具有兩個對置的、沿著所述空氣的流向(38)定向的側稜邊並且分別具有兩個對置的、垂直於所述空氣的流向(38)定向的側稜邊,其中,所述可運動的第一空氣引導裝置(27)的旋轉軸線(33)布置在垂直於空氣的流向(38)定向的側稜邊上,所述側稜邊由所述空氣流入,並且所述可運動的第二空氣引導裝置(28)的旋轉軸線(34)布置在垂直於空氣的流向(38)定向的側稜邊上,所述空氣由所述側稜邊流出。
8.如權利要求7所述的空氣引導設備(72),其特徵在於,所述可運動的空氣引導裝置(27,28)的旋轉軸線(33、34)以一個間距遠離所述靜止的空氣引導裝置(29、30)的分別最近的邊緣地布置,所述間距相應於所述可運動的空氣引導裝置(27、28)沿所述空氣的流向(38)的伸展,其中,所述間距是恆定的。
9.如權利要求6至8中任一項所述的空氣引導設備(72),其特徵在於,所述靜止的空氣引導裝置(29、30)構成為空氣引導板,其中,-所述空氣引導板間隔開地、相互平行地布置以及通過橫向連接(39、40)相互連接並且整體上形成網格,所述網格沿所述空氣的流向(38)定向;並且-所述空氣引導板沿所述空氣的流向(38)的伸展相應於長度(L)。
10.如權利要求6至9中任一項所述的空氣引導設備(72),用於在空調系統(1)內應用,所述空調系統用於調節汽車乘客室(9)的空氣。
11.一種用於組合的製冷設備運行和加熱運行以及用於再熱運行的空調系統(1)的操作方法,用於調節汽車乘客室(9)的空氣,其特徵在於,僅僅通過控制空氣引導裝置(13、13』、18、19、20、21、22、23、24、24』、25、26、27、28、29、30、41、42、43、44、45、46)並且調節通過流動通道(3、4)並且經由製冷劑迴路(60)的蒸發器(7)和/或冷凝器(8)的換熱面的空氣側的部分質量流實現運行模 式之間的轉換,其中,-藉助於空氣引導裝置(72)調節所述冷凝器(8)的換熱面在所述流動通道(3、4)內的部分,以及-如此調節輸送給乘客室(9)的空氣品質流,使得對於送入到乘客室(9)中的空氣所需要的溫度。
【文檔編號】F24F13/30GK103673096SQ201310432470
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2012年9月20日
【發明者】T·克萊因, R·D·羅維爾, M·格拉夫, G·裡希特, F·吉姆沙伊德 申請人:威斯通全球技術公司