專利名稱：供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路以及包括這樣的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路的供暖、通風(fēng)和/或空 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備的領(lǐng)域。更具體地，其涉及供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路。其還涉及包括該類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車輛，尤其是電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛，常常裝配有供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備，用于改變分配在車輛的乘客艙內(nèi)的空氣流的通風(fēng)和熱參數(shù)。為了該目的，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備包括供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元，所述供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元適于在空氣流在乘客艙內(nèi)的分配之前引導(dǎo)空氣流。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元主要由塑料材料制成的殼體構(gòu)成，所述殼體被容置在車輛的儀表板下。
為了在空氣流傳播至乘客艙中之前改變空氣流的溫度，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備包括冷卻劑在其內(nèi)流動(dòng)的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路。該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路包括，尤其是，壓縮機(jī)、內(nèi)部熱交換器、與第一旁通閥相關(guān)的第一膨脹構(gòu)件、外部熱交換器、與第二旁通閥共同相關(guān)的第二膨脹構(gòu)件和蒸發(fā)器、以及蓄積器。壓縮機(jī)適于將冷卻劑變?yōu)楦邏?。?nèi)部熱交換器被容納在殼體中，以允許在殼體內(nèi)流動(dòng)的空氣在乘客艙中分配之前在該空氣和冷卻劑之間進(jìn)行熱交換。第一膨脹構(gòu)件和第二膨脹構(gòu)件設(shè)計(jì)為將冷卻劑從高壓膨脹至低壓。外部熱交換器允許冷卻劑和環(huán)境空氣(例如車輛外部的空氣流)之間的熱傳遞。該類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路特別在文檔US
6314 750中被描述。殼體裝配有瓣片，所述瓣片可在關(guān)閉位置和打開位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述關(guān)閉位置中，瓣片阻止空氣流通過內(nèi)部熱交換器，在打開位置中，瓣片允許空氣流通過內(nèi)部熱交換器。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路還能夠在空氣流被蒸發(fā)器冷卻的“冷卻”模式下和空氣流被內(nèi)部熱交換器加熱的“加熱”模式下操作。在“冷卻”模式下，瓣片放置在關(guān)閉位置中，以使得空氣流不被內(nèi)部熱交換器加熱。在“加熱”模式中，瓣片放置在打開位置中，以允許空氣流在其通過內(nèi)部熱交換器期間被加熱。但是，該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路沒有設(shè)計(jì)為阻止霜沉積在外部熱交換器的外表面上。該結(jié)霜趨于減少穿過外部熱交換器的外部空氣流的速度，因此減少冷卻劑和外部空氣流之間的熱交換。這樣的減少不利地影響了供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路的整個(gè)操作并降低了回路的熱性能。此外，如果外部熱交換器被較大程度上或全部地覆蓋在霜中，該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路將不能在乘客艙內(nèi)提供令人滿意的熱舒適度。最后，在“冷卻”模式下，該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路在冷卻劑通過內(nèi)部熱交換器期間產(chǎn)生影響冷卻劑流動(dòng)的明顯壓降，這趨于降低供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路的熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路，其架構(gòu)最小化在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路內(nèi)流動(dòng)的冷卻劑經(jīng)受的壓降。本發(fā)明的另一目的是提出一種供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備，其包括該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路并允許在不同模式下(尤其是已知為“加熱”、“冷卻”和“除霧和/或干燥”的模式)以高效和快速的方式(尤其是熱交換器可能變得基本或甚至完全被霜覆蓋的極端天氣條件下)操作。根據(jù)本發(fā)明的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路允許冷卻劑的流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，它包括壓縮機(jī)、外部熱交換器、余熱熱交換器和第一膨脹構(gòu)件，所述第一膨脹構(gòu)件根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路內(nèi)的流動(dòng)方向放置在余熱熱交換器的直接下游。
供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路包括繞過余熱熱交換器和第一膨脹構(gòu)件的器件。旁通器件有利地包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括冷卻劑入口點(diǎn)和冷卻劑出口點(diǎn)，所述冷卻劑入口點(diǎn)在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路中定位在壓縮機(jī)和余熱熱交換器之間，所述冷卻劑出口點(diǎn)在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路中定位在第一膨脹構(gòu)件和外部熱交換器之間。在優(yōu)選變化例中，導(dǎo)管設(shè)置有直通閥，所述直通閥適于允許或阻止冷卻劑在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)。在替換實(shí)施例中，入口點(diǎn)設(shè)置有三通閥，所述三通閥從壓縮機(jī)朝向余熱熱交換器和/或通過導(dǎo)管朝向外部熱交換器發(fā)送冷卻劑。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路優(yōu)選地包括蓄積器，所述蓄積器根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路內(nèi)的流動(dòng)方向定位在壓縮機(jī)的上游。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路有利地包括蒸發(fā)器和第二膨脹構(gòu)件。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路進(jìn)一步包括旁通件，所述旁通件在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路中與蒸發(fā)器和第二膨脹構(gòu)件并行地定位。在本發(fā)明的第一變化實(shí)施例中，余熱熱交換器是中間熱交換器，冷卻劑和熱傳遞流體流動(dòng)通過該中間熱交換器。在該替換實(shí)施例中，中間熱交換器被并入熱傳遞流體流動(dòng)管路中，所述管路包括內(nèi)部熱交換器，空氣流可流動(dòng)通過所述內(nèi)部熱交換器。在本發(fā)明的第二變化實(shí)施例中，余熱熱交換器是內(nèi)部熱交換器，空氣流可以通過該內(nèi)部熱交換器。本發(fā)明還涉及包括該類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備包括供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元，所述供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元有利地容置內(nèi)部熱交換器和/或附加加熱裝置。有利地，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備還包含蒸發(fā)器，根據(jù)內(nèi)部空氣在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元中的流動(dòng)方向放置在內(nèi)部熱交換器和附加加熱裝置的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)器、內(nèi)部熱交換器和附加加熱裝置(諸如電加熱器件)相繼地定位在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元內(nèi)，蒸發(fā)器根據(jù)內(nèi)部空氣流在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元內(nèi)的流動(dòng)方向放置在內(nèi)部熱交換器和附加加熱裝置的上游，內(nèi)部熱交換器根據(jù)內(nèi)部空氣流在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元內(nèi)的流動(dòng)方向放置在附加加熱裝置的上游。更具體地，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備包括之前限定的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路，其可以存在于各種配置中。在稱為“加熱”配置的配置中，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路配置為使得，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)、余熱熱交換器、第一膨脹構(gòu)件、外部熱交換器和旁通件，并返回至壓縮機(jī)，優(yōu)選地經(jīng)由蓄積器。附加加熱裝置在該模式下也是活動(dòng)的。在稱為“冷卻”配置的配置中，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路配置為使得，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)、旁通器件、外部熱交換器、第二膨脹構(gòu)件和蒸發(fā)器，并返回至壓縮機(jī)，優(yōu)選地經(jīng)由蓄積器。附加加熱裝置在該模式下是不活動(dòng)的。在稱為“除霧和/或干燥”配置的配置中，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路配置為使得，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)、旁通器件、外部熱交換器、第二膨脹構(gòu)件和蒸發(fā)器，并返回至壓縮機(jī)。附加加熱裝置在該模式下也是活動(dòng)的。在稱為“具有兩個(gè)階段的干燥”配置的配置中，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路配置為·使得，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)、內(nèi)部熱交換器、膨脹構(gòu)件、外部熱交換器、第二膨脹構(gòu)件和蒸發(fā)器，并返回至壓縮機(jī)。


通過查看以下詳細(xì)描述將使本發(fā)明更可被理解以及使其他特征和優(yōu)勢(shì)清楚，以下詳細(xì)描述包括了參考附圖的被提供用于說明目的的實(shí)施例的示例，作為非限制性示例提供，其將有助于本發(fā)明及其實(shí)施例的描述的理解，且如果必要，對(duì)其限定做出貢獻(xiàn)，在圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備的示意圖，圖2是圖I中所不的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備的變化實(shí)施例的不意圖，和圖3至5是前一圖中所示的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備處于不同操作模式下的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I至5示出一種供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備1，用于改變分配在機(jī)動(dòng)車輛(特別是電動(dòng)或混合動(dòng)力車輛)的乘客艙內(nèi)的空氣流的通風(fēng)和熱參數(shù)。該改變通過內(nèi)部空氣流2在乘客艙中的分配而獲得。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I包括供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3，所述供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元適于在內(nèi)部空氣流2在乘客艙內(nèi)的分配之前引導(dǎo)該內(nèi)部空氣流2。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3主要由安裝在車輛的儀表板下的殼體4構(gòu)成，所述殼體尤其由塑料材料制成。殼體4容納風(fēng)機(jī)5，用于產(chǎn)生從至少一個(gè)空氣入口孔6朝向至少一個(gè)空氣分配孔7的內(nèi)部空氣流2，這兩種孔均定位在殼體4中。為了在內(nèi)部空氣流2傳播至乘客艙之前改變內(nèi)部空氣流2的溫度，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I包括供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8，冷卻劑在所述供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路內(nèi)流動(dòng)，所述冷卻劑諸如亞臨界冷卻劑，特別是已知為商品名R134a或R1234yf類型的冷卻劑。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8沿冷卻劑的流動(dòng)方向包括壓縮機(jī)9，該壓縮機(jī)適于將冷卻劑變?yōu)楦邏骸嚎s機(jī)9有利地與蓄積器10相關(guān)，以阻止液態(tài)下的冷卻劑進(jìn)入壓縮機(jī)9。為了該目的，蓄積器10根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8內(nèi)的流動(dòng)方向11布置在壓縮機(jī)9的上游。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8包括余熱熱交換器，所述余熱熱交換器適于允許內(nèi)部空氣流2和冷卻劑之間的直接或間接熱交換。在第一變化實(shí)施例中，余熱熱交換器包括內(nèi)部熱交換器12，所述內(nèi)部熱交換器12容納在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3的殼體4中。內(nèi)部熱交換器12允許內(nèi)部空氣流2和冷卻劑之間的熱傳遞。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8進(jìn)一步包括蒸發(fā)器13，所述蒸發(fā)器13容納在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3的殼體4中。蒸發(fā)器13還允許冷卻劑和內(nèi)部空氣流2之間的熱傳遞。更具體地，蒸發(fā)器13允許在內(nèi)部空氣流2通過蒸發(fā)器13期間通過冷卻劑冷卻和除濕內(nèi)部空氣流2。 在殼體4內(nèi)部，蒸發(fā)器13根據(jù)內(nèi)部空氣流2在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3內(nèi)的流動(dòng)方向14布置在內(nèi)部熱交換器12的上游。 供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8進(jìn)一步包括外部熱交換器15，其允許冷卻劑和環(huán)境空氣流16 (例如車輛外部的空氣流)之間的熱傳遞。為了有助于該熱傳遞，外部熱交換器15優(yōu)選地定位在車輛的前部中，在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)罩下。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8進(jìn)一步包括第一膨脹構(gòu)件17和第二膨脹構(gòu)件18，它們適于使冷卻劑從高壓膨脹至低壓。第一膨脹構(gòu)件17在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8中根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8內(nèi)的流動(dòng)方向11布置在內(nèi)部熱交換器12的直接下游。第一膨脹構(gòu)件17優(yōu)選地是電子控制膨脹器，使得第一膨脹構(gòu)件17可以阻止冷卻劑經(jīng)過其的任何通過。在變化例中，第一膨脹構(gòu)件17可以是經(jīng)校準(zhǔn)的孔口，諸如與一閥相關(guān)的電子控制膨脹構(gòu)件或管狀孔口，所述閥可以允許或阻止冷卻劑通過經(jīng)校準(zhǔn)的孔口。第二膨脹構(gòu)件18在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8中根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8內(nèi)的流動(dòng)方向11定位在蒸發(fā)器13的直接上游。第二膨脹構(gòu)件18可以同樣地是經(jīng)校準(zhǔn)的孔口，諸如管狀孔口或電子控制膨脹構(gòu)件。最后，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8包括旁通件19、第二膨脹構(gòu)件18和蒸發(fā)器13，所述旁通件例如由旁通閥19形成。旁通件19允許離開外部熱交換器15的冷卻劑或朝向第二膨脹構(gòu)件18流動(dòng)并隨后流動(dòng)至蒸發(fā)器13，或朝向壓縮機(jī)9流動(dòng)，特別是經(jīng)由蓄積器10。為了盡可能最小化冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8中經(jīng)受的壓降，本發(fā)明提出供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8裝配有繞過內(nèi)部熱交換器12和第一膨脹構(gòu)件17的器件20。旁通器件20適于使得離開壓縮機(jī)9的冷卻劑或直接朝向外部熱交換器15流動(dòng)，或直接朝向內(nèi)部熱交換器12流動(dòng)。這些布置使得供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8具有極簡(jiǎn)單的架構(gòu)，但所述架構(gòu)使得其至少在以下模式中操作， “加熱”模式，其中內(nèi)部空氣流2被加熱，尤其是被內(nèi)部熱交換器12加熱， “冷卻”模式，其中內(nèi)部空氣流2被蒸發(fā)器13冷卻，和· “除霜”模式，用于為外部熱交換器15除霜。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8還可以能夠在“干燥”模式中操作，在該模式中，內(nèi)部空氣流2初始地被蒸發(fā)器13冷卻，隨后被附加加熱裝置21加熱。例如，附加加熱裝置21包括正溫度系數(shù)電阻器。附加加熱裝置21容納在殼體4中，優(yōu)選地根據(jù)內(nèi)部空氣流2在殼體4內(nèi)的流動(dòng)方向14在內(nèi)部熱交換器12的下游。還可行的是定義“具有兩個(gè)膨脹階段的干燥”模式，其中內(nèi)部空氣流2被冷卻并隨后被加熱。該模式特別有利在于，加熱內(nèi)部空氣流2所需的熱在不需要補(bǔ)充壓縮機(jī)9造成的功率消耗的情況下獲得。該“具有兩個(gè)膨脹的干燥”模式因此具有有利的性能系數(shù)。因?yàn)楦郊蛹訜嵫b置21，可以在該情況下還提供“除霜”功能，同時(shí)保持乘客艙中的舒適性。在圖2至5中所示的實(shí)施例中，旁通器件20包括導(dǎo)管22,所述導(dǎo)管22包括入口點(diǎn)23和出口點(diǎn)24，冷卻劑通過該入口點(diǎn)23進(jìn)入導(dǎo)管22，冷卻劑通過該出口點(diǎn)24從管線22排放。入口點(diǎn)23在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8中放置在壓縮機(jī)9和內(nèi)部熱交換器12之間，而出口點(diǎn)24在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8中定位在第二膨脹構(gòu)件17和外部流體熱交換 器15之間。在圖2至5中所示的變化實(shí)施例中，導(dǎo)管22設(shè)置有直通閥25，所述直通閥25適于阻止或允許冷卻劑在導(dǎo)管22內(nèi)的流動(dòng)。在未示出的另一變化實(shí)施例中，入口點(diǎn)23裝配有三通閥，所述三通閥允許冷卻劑從壓縮機(jī)9朝向外部熱交換器15流動(dòng)通過內(nèi)部熱交換器12和第二膨脹構(gòu)件17，或直接通過導(dǎo)管22，或通過內(nèi)部熱交換器12、第二膨脹構(gòu)件17和導(dǎo)管22。圖3示出處于“冷卻”模式下的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的配置。在該配置中，直通閥25打開，以允許冷卻劑通過導(dǎo)管22。另外，旁通件19允許冷卻劑從外部熱交換器15朝向第二膨脹構(gòu)件18流動(dòng)。這些布置使得被壓縮機(jī)9變?yōu)楦邏旱睦鋮s劑進(jìn)入導(dǎo)管22，并流動(dòng)通過直通閥25，以到達(dá)外部熱交換器15。在外部熱交換器15內(nèi)，冷卻劑與環(huán)境空氣流16進(jìn)行熱交換。在該配置中，外部熱交換器15用作冷凝器。冷卻劑隨后離開外部熱交換器15并流動(dòng)通過旁通件19朝向第二膨脹構(gòu)件18，冷卻劑在該第二膨脹構(gòu)件18中經(jīng)受膨脹。冷卻劑隨后朝向蒸發(fā)器13流動(dòng)，冷卻劑在該蒸發(fā)器13中與內(nèi)部空氣流2進(jìn)行熱交換。具體地，內(nèi)部空氣流2在其被分配到殼體4外部之前在其通過蒸發(fā)器13期間被冷卻。有利地，內(nèi)部熱交換器12和附加加熱裝置21在該操作模式下不活動(dòng)。最后，冷卻劑經(jīng)由蓄積器10到達(dá)壓縮機(jī)9。這些布置使得冷卻劑繞過內(nèi)部熱交換器12和第一膨脹構(gòu)件17，這趨于減少冷卻劑經(jīng)受的壓降。這引起供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的總體熱性能的改進(jìn)，尤其是供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的性能系數(shù)COP的增加。已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用旁通器件20時(shí)，與不包括旁通器件20的架構(gòu)比較，壓降減少有約
O.6巴至I. 7巴。在“冷卻”模式下，冷卻劑流在內(nèi)部熱交換器12中為零或非常低。因此，內(nèi)部熱交換器12通常僅被較小程度地加熱。因此，在當(dāng)前配置中，通過與冷卻劑總是流動(dòng)通過內(nèi)部熱交換器12的常規(guī)架構(gòu)比較，減少了內(nèi)部空氣流2的加熱。圖4示出處于“加熱”模式下的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的配置。在該配置中，直通閥25關(guān)閉，以阻止冷卻劑通過導(dǎo)管22。另外，旁通件19允許冷卻劑從外部熱交換器15朝向壓縮機(jī)9流動(dòng)，特別是經(jīng)由蓄積器10。有利地，附加加熱裝置21被激活。這些布置使得被壓縮機(jī)9變?yōu)楦邏旱睦鋮s劑朝向內(nèi)部熱交換器12流動(dòng)。在“加熱”模式中，內(nèi)部 熱交換器12操作為冷凝器，并因此允許內(nèi)部空氣流2在通過內(nèi)部熱交換器12時(shí)被冷卻劑加熱。在外部熱交換器12內(nèi)，冷卻劑與內(nèi)部空氣流2進(jìn)行熱交換。這導(dǎo)致內(nèi)部空氣流2被加熱。優(yōu)選地，但可選地，內(nèi)部空氣流2被內(nèi)部熱交換器12的加熱由附加加熱裝置21提供的內(nèi)部空氣流2的加熱來補(bǔ)充。冷卻劑隨后朝向第一膨脹構(gòu)件17流動(dòng)，冷卻劑在所述第一膨脹構(gòu)件17中經(jīng)受膨脹。冷卻劑隨后朝向外部熱交換器15流動(dòng)，所述外部熱交換器15用作蒸發(fā)器，因此冷卻通過其的環(huán)境空氣流16。冷卻劑隨后離開外部熱交換器15并通過旁通件19朝向壓縮機(jī)9流動(dòng)，特別是經(jīng)由蓄積器10。圖5示出處于“干燥”或“除霧”模式下的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的配置。在該配置中，直通閥25打開，以允許冷卻劑通過導(dǎo)管22。另外，旁通件19允許冷卻劑從外部熱交換器15朝向第二膨脹構(gòu)件18流動(dòng)。在該配置中，附加加熱裝置21被激活。這些布置使得被壓縮機(jī)9變?yōu)楦邏旱睦鋮s劑朝向外部熱交換器15流動(dòng)。在外部熱交換器15內(nèi)，冷卻劑與其環(huán)境進(jìn)行熱交換，特別是與環(huán)境空氣流16進(jìn)行熱交換。該熱交換有利地除去外部熱交換器15的外表面的霜。該結(jié)霜對(duì)供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的正確操作有害，這是由于霜形成對(duì)環(huán)境空氣流16通過外部熱交換器15的障礙。冷卻劑隨后從外部熱交換器15朝向第二膨脹構(gòu)件18流動(dòng)，冷卻劑在該第二膨脹構(gòu)件18內(nèi)經(jīng)受膨脹。冷卻劑隨后在蒸發(fā)器13內(nèi)流動(dòng)，以使得內(nèi)部空氣流2在其通過蒸發(fā)器13期間被冷卻。最后，冷卻劑到達(dá)壓縮機(jī)9，特別是經(jīng)由蓄積器10。蒸發(fā)器13優(yōu)選地位于附加加熱裝置21的上游。在該實(shí)施例中，附加加熱裝置21被激活。因此，內(nèi)部空氣流2在其通過蒸發(fā)器13期間被冷卻，并隨后在其擴(kuò)散到殼體4外部之前被附加加熱裝置21加熱。除了內(nèi)部空氣流2的冷卻，蒸發(fā)器13使得內(nèi)部空氣流2通過被包含在內(nèi)部空氣流2中的水蒸氣在蒸發(fā)器13的外部面上冷凝而被干燥。這些布置使得冷卻劑繞過內(nèi)部熱交換器12和第一膨脹構(gòu)件17。該類型的布置趨于減少冷卻劑經(jīng)受的壓降。此外，內(nèi)部熱交換器12在“干燥”模式和“除霧”模式下不活動(dòng)的事實(shí)允許內(nèi)部熱交換器12被保持在低溫，通常在從10°C至20°C的范圍內(nèi)。另外，由該布置提供的除霜是快速和高效的，因?yàn)槔鋮s劑在壓縮機(jī)9內(nèi)的壓縮產(chǎn)生的能量被外部熱交換器15立即且直接地返回。該返回提供快速除霜。最后，替換地，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8的該架構(gòu)可以用于消除使內(nèi)部熱交換器12裝配有瓣片的需要，所述瓣片可以在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，在打開位置中，內(nèi)部空氣流2可以通過操作為冷凝器12的內(nèi)部熱交換器12，在關(guān)閉位置中，該通過被阻止。這最終導(dǎo)致供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元3的簡(jiǎn)化。例如，“除霜”模式基于在壓縮機(jī)9的入口處測(cè)得的冷卻劑的壓力變化而被激活。
替換地，可行的是定義“具有兩個(gè)膨脹階段的干燥”模式，該模式不同于關(guān)于圖5定義的“干燥”模式。如上詳述的，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路8可并入電子控制膨脹器類型的第一膨脹構(gòu)件17和第二膨脹構(gòu)件18。在該配置中(其未示出)，直通閥25關(guān)閉，以允許冷卻劑相繼地通入內(nèi)部熱交換器12和膨脹構(gòu)件17。隨后朝向外部熱交換器15發(fā)送冷卻劑，隨后朝向旁通件19發(fā)送冷卻劑。旁通件19允許冷卻劑朝向膨脹構(gòu)件18并隨后朝向蒸發(fā)器13通過。最終，這些布置使得內(nèi)部空氣流2隨著它通過蒸發(fā)器13被相繼地冷卻和干燥，并隨后隨著它通過內(nèi)部熱交換器12而被加熱，混合瓣片有利地位于“最熱”位置。如有必要，可以激活附加加熱裝置21。圖I至5示出“直接”類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I?！爸苯印鳖愋偷墓┡?通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備特征在于冷卻劑通過內(nèi)部熱交換器12。替換地，本發(fā)明的范圍還包括“間接”類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I?！伴g接”類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備特征在于冷卻劑不通過內(nèi)部熱交換器12。“間接”類型的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I的示例在圖6中示出。該供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I與關(guān)于圖I至5所描述的布置不同之處在于，空調(diào)回路8包括由中間熱交換器32形成的余熱熱交換器。中間熱交換器32定位在旁通器件20和內(nèi)部熱交換器12之間。其提供冷凝器功能。因此，在空調(diào)回路8的第一部分中沿圖6中附圖標(biāo)記11標(biāo)示的方向流動(dòng)的冷卻劑通過中間熱交換器32。中間熱交換器32還允許冷卻劑和內(nèi)部熱交換器12之間的熱交換。這是因?yàn)橹虚g熱交換器32允許在空調(diào)回路8的第一部分中流動(dòng)的冷卻劑和在空調(diào)回路8的第二部分中流動(dòng)的熱傳遞流體之間的熱交換?？照{(diào)回路8的第二部分包括中間熱交換器32和內(nèi)部熱交換器12。中間熱交換器32包括第一熱交換表面34和第二熱交換表面36,冷卻劑在第一熱交換表面上通過，熱傳遞流體在第二熱交換表面上通過。該布置提供冷卻劑和熱傳遞流體之間的熱交換?？照{(diào)回路8的第二部分還可以包括用于產(chǎn)生熱傳遞流體流的器件，諸如特別是，栗。熱傳遞流體在空調(diào)回路8的第二部分中流動(dòng)的流動(dòng)方向30允許中間熱交換器32和內(nèi)部熱交換器12之間的熱傳遞。隨著冷卻劑通過中間熱交換器32，冷卻劑與熱傳遞流體進(jìn)行熱交換。熱傳遞流體隨后通過內(nèi)部熱交換器12。內(nèi)部熱交換器12適于允許內(nèi)部空氣流2和冷卻劑之間的熱傳遞。在圖6中所示的“間接”類型的配置下的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備I的布置不改變空調(diào)回路8的各操作模式(“加熱”、“冷卻”、“除霜”、“干燥”、“具有兩個(gè)膨脹階段的干燥”、和任何其他模式)。因此，關(guān)于圖I至5描述的針對(duì)“直接”架構(gòu)的各配置可等同地應(yīng)用到圖6中描述的“間接”架構(gòu)。所有這些布置的效果使得為外部熱交換器15除霜所需的時(shí)間更短，尤其是與如果使用不具有這些旁通器件20的架構(gòu)相比，使用旁通器件20使時(shí)間短兩倍。除霜時(shí)間的這種減少主要是由于進(jìn)入外部熱交換器15的冷卻劑在使用旁通器件20時(shí)熱得多。當(dāng)冷卻劑通過流動(dòng)經(jīng)過旁通器件20而使內(nèi)部熱交換器12短路時(shí)，差值通常約30°C。最后，應(yīng)注意到，根據(jù)本發(fā)明的原理，不同應(yīng)用是可行的。但是，要理解的是，操作的這些示例借助闡釋本發(fā)明的目的而提供。清楚地，本發(fā)明不限于上面描述的和僅作為示例提供的實(shí)施例。其包含本發(fā)明背景下本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的各種變化例、替換形式和其他變化例，尤其是上述各實(shí)施例的所有組合。
此外，上述各實(shí)施例可以分立地或組合地使用，以便提供根據(jù)本發(fā)明限定的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備的替換實(shí)施例和不同配置。
權(quán)利要求
1.一種供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，冷卻劑在其內(nèi)流動(dòng)，其包括壓縮機(jī)(9)、外部熱交換器(15)、余熱熱交換器(12、32)和第一膨脹構(gòu)件(17)，所述第一膨脹構(gòu)件根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8 )內(nèi)的流動(dòng)方向(11)放置在余熱熱交換器(12、32 )的下游，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)包括用于繞過內(nèi)部余熱熱交換器(12、32)和第一膨脹構(gòu)件(17)的器件(20)。
2.如權(quán)利要求I所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，旁通器件(20)包括導(dǎo)管(22 )，所述導(dǎo)管(22 )包括冷卻劑入口點(diǎn)(23 )和冷卻劑出口點(diǎn)(24)，所述冷卻劑入口點(diǎn)(23)在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)中定位在壓縮機(jī)(9)和余熱熱交換器(12、32)之間，所述冷卻劑出口點(diǎn)(24)在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)中定位在第一膨脹構(gòu)件(17)和外部熱交換器(15)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，導(dǎo)管(22)設(shè)置有直通閥(25)，所述直通閥(25)適于允許或阻止冷卻劑在導(dǎo)管(22)內(nèi)流動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，入口點(diǎn)(23)設(shè)置有三通閥，所述三通閥適于允許冷卻劑從壓縮機(jī)(9)朝向內(nèi)部余熱熱交換器(12、32)流動(dòng)和/或經(jīng)由導(dǎo)管(22 )朝向外部熱交換器(15 )流動(dòng)。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)包括蓄積器(10)，所述蓄積器(10)根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)內(nèi)的流動(dòng)方向(11)定位在壓縮機(jī)(9)的上游。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)包括蒸發(fā)器(13)和第二膨脹構(gòu)件(18)，所述蒸發(fā)器(13)和第二膨脹構(gòu)件(18)根據(jù)冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)內(nèi)的流動(dòng)方向(11)定位在壓縮機(jī)(9)的上游。
7.如權(quán)利要求6所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)包括旁通件(19)，所述旁通件(19)在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)中與蒸發(fā)器(13)和第二膨脹構(gòu)件(18)并行地定位。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，余熱熱交換器是中間熱交換器(32 )，冷卻劑和熱傳遞流體流動(dòng)通過所述中間熱交換器。
9.如前述權(quán)利要求8所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，中間熱交換器(32)被并入熱傳遞流體流動(dòng)管路中，所述管路包括內(nèi)部熱交換器(12)，空氣流可流動(dòng)通過所述內(nèi)部熱交換器。
10.如權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，余熱熱交換器是內(nèi)部熱交換器(12 )，空氣流可以通過該內(nèi)部熱交換器。
11.一種供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(1)，包括如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)。
12.如權(quán)利要求89或10所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(I)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(I)包括供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元(3)，所述供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)單元(3)容置內(nèi)部熱交換器(12)和/或附加加熱裝置(21)。
13.如權(quán)利要求912所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(I)，包括如權(quán)利要求6或7所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)配置為，在稱為“加熱”模式的模式中，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)(9)、余熱熱交換器(12、32)、第一膨脹構(gòu)件(17)和外部熱交換器(15)，并返回至壓縮機(jī)(9)。
14.如權(quán)利要求912所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(I)，包括如權(quán)利要求6或7所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)配置為，在稱為“冷卻”模式的模式中，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)(9)、旁通器件(20)、外部熱交換器(15)、第二膨脹構(gòu)件(18)和蒸發(fā)器(13)，并返回至壓縮機(jī)(9)。
15.如權(quán)利要求912所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(I)，包括如權(quán)利要求6或7所述的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，其特征在于，供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)配置為，在稱為“除霧和/或干燥”模式的模式中，冷卻劑相繼地流動(dòng)通過壓縮機(jī)(9)、旁通器件(20)、外部熱交換器(15)、第二膨脹構(gòu)件(18)和蒸發(fā)器(13)，并返回至壓縮機(jī)(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)，冷卻劑在其內(nèi)流動(dòng)，其包括壓縮機(jī)(9)、外部熱交換器(15)、恢復(fù)熱交換器(12、32)和第一膨脹構(gòu)件(17)，所述第一膨脹構(gòu)件沿冷卻劑在供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)中流動(dòng)方向(11)設(shè)置在恢復(fù)熱交換器(12、32)的下游。供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)包括用于繞過內(nèi)部熱交換器(12)和第一膨脹構(gòu)件(17)的器件(20)。本發(fā)明還涉及包括這樣的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)回路(8)的供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備(1)。
文檔編號(hào)F25B49/02GK102918339SQ201180025812
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者B.奧恩, R.博維斯, M.波托, M.阿萊希奧 申請(qǐng)人:法雷奧熱系統(tǒng)公司