[發明專利]包括旁路換熱器的空氣流動通道的暖通和/或空調設備

有效

• 申請號: 201280036006.3
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN103796853A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: K.威特曼;M.亞細亞
• 申請（專利權）人: 法雷奧熱系統公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明的技術領域是用于機動車輛的暖通和/或空調設施。

背景技術

機動車輛通常配備有冷卻劑流體在其中循環的空調環路或冷卻劑流體回路。空調環路特別地包括冷卻劑流體流動經過的壓縮機、外部換熱器、膨脹單元（expansion?unit）和蒸發器。

而且，在一些特別的布置中，空調環路還包括冷卻劑流體流動經過的內部空氣冷卻器，特別地內部冷凝器。在該配置中，蒸發器和內部空氣冷卻器被安裝在通常安放在車輛的乘客車廂中的暖通和/或空調設備的外殼內。該外殼能夠在內部空氣流被分配到車輛的乘客車廂之前引導內部空氣流。內部空氣流可以根據車輛使用者所需要的是熱、冷或溫和的。而且，外部換熱器通常布置在車輛的前面板上，以使車輛外部的空氣流經過該外部換熱器。

在該特別的配置中，空調環路可被用于各種運行模式中，特別地，用在所謂的“冷卻”模式和所謂的“加熱”模式中。

在所謂的“冷卻”模式中，冷卻劑流體由壓縮機循環并且傳送到外部換熱器。外部換熱器然后表現為冷凝器或氣體冷卻器，其中冷卻劑流體由外部空氣流冷卻。之后，冷卻劑流體循環朝向膨脹單元，在膨脹單元中，冷卻劑流體在進入蒸發器之前經受壓力減小。在蒸發器中，冷卻劑流體由將要擴散到乘客車廂中的內部空氣流加熱。內部空氣流在經過蒸發器時以相應的方式冷卻，以降低車輛乘客車廂的溫度。由于空調環路為閉合回路，因此冷卻劑流體之后返回到壓縮機。

在所謂的“加熱”模式中，冷卻劑流體由壓縮機循環并且傳送到內部氣體冷卻器。在內部氣體冷卻器中，冷卻劑流體由在暖通和/或空調設備的外殼中循環的內部空氣流冷卻。內部空氣流在經過內部氣體冷卻器時以相應的方式加熱，以升高車輛乘客車廂的溫度。之后，冷卻劑流體循環朝向膨脹單元，在膨脹單元中，冷卻劑流體在進入外部換熱器之前經受壓力減小。外部換熱器繼而表現為蒸發器，其中冷卻劑流體由外部空氣流加熱。外部空氣流因此在經過外部換熱器時被冷卻。由于空調環路為閉合回路，因此冷卻劑流體之后返回到壓縮機。

在冷天氣條件下，即當外部空氣的溫度低時，需要所謂的“加熱”模式。在所謂的“加熱”模式中，已知取用來自乘客車廂的空氣流的一部分，其也被稱為再循環空氣流，以構成內部空氣流。事實上，與施加來確保來自外部的空氣流或外部空氣流加熱的熱載荷相比較，施加來確保加熱再循環空氣流的熱載荷減小，因為來自乘客車廂的再循環空氣流的溫度高于外部空氣流的溫度。因此，由空調環路運行的熱動力學循環需要較少的能量來加熱來自乘客車廂的再循環空氣流。該類型的配置通過閉合暖通和/或空調設備的外殼的用于外部空氣流的空氣入口或外部空氣入口，并且打開暖通和/或空調設備的外殼的用于再循環空氣流的空氣入口或再循環空氣入口來獲得。

但是，暖通和/或空調設備的外殼的該類型的配置具有缺陷。實際上，在所謂的“加熱”模式中，因為存在使乘客車廂窗戶起霧的風險，因此不可能僅使用再循環空氣流。實際上，乘客車廂中乘客的存在促使再循環空氣流充入水分，在使用一定次數后，該水分只要在車輛外部溫度使得其可能達到露點時就冷凝在窗戶上。

雖然期望通過最大化所用的再循環空氣流的量來減輕空調環路的熱載荷，但是清楚的是，再循環空氣流的殘余相對濕度限制這樣的使用。在該情形下，已知以所謂的“冷卻”模式激活空調環路，以通過經過蒸發器使再循環空氣流除濕和冷卻。

但是，所謂的“冷卻”模式導致內部空氣流的溫度降低，該內部空氣流通過許可再循環空氣流進入暖通和/或空調設備的外殼體中形成。這因此在將內部空氣流分配到乘客車廂中之前，施加將內部空氣流加熱到使車輛乘客舒適的可接受水平所需的另外的能量供給。總的來說，因此存在之前用于冷卻和干燥內部空氣流的能量消耗，以及用于加熱內部空氣流的另外的能量消耗。

而且，在所謂的“加熱”模式中，空調環路可布置為使暖通和/或空調設備的外殼容納兩個換熱器，所述兩個換熱器用作用于加熱內部空氣流的構件。現在，對于一些冷卻劑流體，特別是對于超臨界冷卻劑流體，例如被稱為R744A或CO2的冷卻劑流體，則熱載荷可被減小。但是，通過減小熱載荷獲得的益處由于空調環路的降低的性能而有所喪失。

發明內容

本發明的目的因此是通過管理暖通和/或空調設備，從而一方面干燥來自乘客車廂的內部空氣流，另一方面，允許外部空氣流進入而不使外部空氣流經過蒸發器，以克服上面所述的缺陷。

這避免車輛乘客車廂的窗戶上起霧。而且，該布置使得可能限制加熱空氣流所需的能量消耗。

因此遵循空調環路的熱載荷的限制。該限制對于限制空氣流中提取的熱量而不使空調環路的性能系數變差特別有利。