汽車的用于吸熱的換熱器裝置和空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于冷卻空氣的換熱器裝置，其具有鼓風(fēng)機、空氣引導(dǎo)導(dǎo)流器和換熱器，所述換熱器集成在制冷劑回路中、可由制冷劑穿流且可加載空氣，使得熱量能從空氣傳遞給制冷劑，此時制冷劑蒸發(fā)。鼓風(fēng)機在空氣的流動方向上這樣設(shè)置在換熱器之前，使得鼓風(fēng)機的損失熱量在抵達(dá)換熱器之前加熱空氣，并且換熱器構(gòu)成為具有成列設(shè)置的管的管式換熱器。管式換熱器構(gòu)成為至少兩列。本發(fā)明還涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)造得用于制冷裝置和熱泵運行，用于冷卻和加熱，并且用于再熱運行，所述再熱運行用于對汽車的乘客室的空氣進行調(diào)溫。本發(fā)明還涉及一種用于識別和避免空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器結(jié)冰的方法。
【專利說明】汽車的用于吸熱的換熱器裝置和空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于冷卻空氣的換熱器裝置，其具有鼓風(fēng)機、空氣導(dǎo)流器和換熱器。所述換熱器集成在制冷劑回路中并且可由制冷劑穿流，且可加載空氣，使得熱量能從空氣傳遞給制冷劑，其中，制冷劑蒸發(fā)。
[0002]此外，本發(fā)明還涉及一種用于對汽車的乘客室的空氣進行調(diào)溫的空調(diào)系統(tǒng)，它包括換熱器裝置。所述空調(diào)系統(tǒng)具有帶第一和第二流動通道(它們用于引導(dǎo)空氣)的殼體，并且具有帶第一換熱器、壓縮機、第二換熱器和膨脹機構(gòu)的制冷劑回路，所述第一換熱器相當(dāng)于換熱器裝置的換熱器。第一換熱器設(shè)置在第一流動通道中且第二換熱器設(shè)置在第二流動通道中。
[0003]此外，本發(fā)明還涉及一種用于運行空調(diào)系統(tǒng)的方法，用于實現(xiàn)組合的制冷裝置及加熱運行并且用于實現(xiàn)再熱運行，所述再熱運行用于在再熱運行中對乘客室的空氣進行調(diào)溫，還涉及一種用于識別和避免作為蒸發(fā)器運行的換熱器的結(jié)冰。
【背景技術(shù)】
[0004]早就屬于現(xiàn)有技術(shù)的汽車空調(diào)裝置包括具有不同零件的制冷劑回路，例如通常設(shè)置在車輛正面中的冷凝器、連接到車輛發(fā)動機上且通過它驅(qū)動的壓縮機、設(shè)置在乘客室中的蒸發(fā)器以及軟管及連接器。所述空調(diào)裝置對空氣進行調(diào)溫，所述空氣隨后導(dǎo)入乘客室中。所述壓縮機通常由汽車的發(fā)動機通過將機械能耦合到壓縮機軸上來運行。冷卻通風(fēng)機和鼓風(fēng)機由12V的整車電源供電。
[0005]用于乘客室的送風(fēng)通過鼓風(fēng)機吸入空調(diào)設(shè)備中，并且為實現(xiàn)冷卻和/或除濕通過制冷劑回路的蒸發(fā)器進行引導(dǎo)。當(dāng)空調(diào)裝置在制冷裝置模式下運行時，熱量從在壓縮機中壓縮的、蒸氣狀的制冷劑中在冷凝器中以較高的壓力水平獲取熱量，并且排放到環(huán)境空氣中。
[0006]在汽車正面區(qū)域的安裝位置中，冷凝器垂直于空氣的流動方向，并且具有很大的潤濕面，所述潤濕面在小型汽車中具有在14dm2至ISdm2范圍內(nèi)的數(shù)值，在緊湊型汽車中具有在20dm2至22dm2范圍內(nèi)的數(shù)值，在大型汽車中具有超過24dm2的數(shù)值。
[0007]潤濕面是指在換熱器的進入口或排出口上基本上垂直于空氣流動方向進行定向的表面，它也稱為流動面。所述潤濕面在此包括換熱器的加有肋條或設(shè)置有肋條區(qū)域，并相當(dāng)于空氣側(cè)的流動橫截面。
[0008]為了通過換熱器輸送環(huán)境空氣，應(yīng)用構(gòu)成為軸流式通風(fēng)機的冷卻通風(fēng)機，它作為抽吸通風(fēng)機設(shè)置在所謂的冷卻模塊的空氣側(cè)的排出口上。因為軸流式通風(fēng)機設(shè)計得雖然壓差較小但可輸送較大的空氣體積流，所以冷卻模式的在空氣側(cè)成列依次設(shè)置和穿流的換熱器(如發(fā)動機冷卻回路的冷卻劑-空氣-換熱器、增壓空氣冷卻器或制冷劑回路的冷凝器)用于以盡可能小的深度來減少空氣的流動阻力。此深度在此指在空氣的流動方向上換熱器的厚度，或指空氣側(cè)的流動長度。
[0009]在現(xiàn)有技術(shù)中，在用于汽車的空調(diào)裝置中(其在熱泵模式下運行并把環(huán)境空氣當(dāng)作熱源)應(yīng)用在制冷裝置模式下作為冷凝器運行的換熱器，作為蒸發(fā)器。
[0010]在換熱器運行時環(huán)境空氣經(jīng)由冷卻通風(fēng)機或冷卻通風(fēng)機組件通過換熱器進行抽吸，在制冷裝置模式下借助所述換熱器熱量從制冷劑排放到環(huán)境空氣中，并在熱泵模式下吸收來自環(huán)境空氣的熱量。在車輛的停車狀態(tài)下，即沒有額外的、以車輛速度為基礎(chǔ)的空氣速度，在冷卻通風(fēng)機的最大功率下只能達(dá)到較小的、空氣的平均流動速度(達(dá)3.5m/s)。
[0011]但是，空氣的流動速度對可從環(huán)境空氣中吸收的功率(換熱器無結(jié)冰)產(chǎn)生重大影響，并因此對借助環(huán)境空氣作為熱源的熱泵的加熱功率產(chǎn)生重大影響。
[0012]此外，通過從現(xiàn)有技術(shù)已知的冷卻通風(fēng)機的布局，其在空氣的流動方向上設(shè)置在換熱器的后面，不能利用在冷卻通風(fēng)機的運行時產(chǎn)生的損失熱量。
[0013]在制冷裝置模式中作為蒸發(fā)器運行的換熱器通常加載小于600kg/h的空氣量。在制冷裝置模式中作為冷凝器運行的且在熱泵模式中作為蒸發(fā)器運行的換熱器被明顯更高的空氣量(超過1800kg/h)穿流。
[0014]從現(xiàn)有技術(shù)中還已知具有熱泵功能的空調(diào)裝置，其中蒸發(fā)器既在制冷裝置模式下也在熱泵模式下作為蒸發(fā)器和冷凝器來運行，同樣既在制冷裝置模式也在熱泵模式下作為冷凝器來運行。在此完全通過空氣側(cè)的流動弓I導(dǎo)來實現(xiàn)熱流的控制。
[0015]從FR2743027A1得出一種具有常規(guī)的制冷劑回路的車輛空調(diào)裝置，其只具有蒸發(fā)器、壓縮器、冷凝器和膨脹機構(gòu)。所述換熱器在單獨的、至少在流體技術(shù)方面相互分開構(gòu)成的流動通道中。這些流動通道具有橫向連接器或旁路。借助鼓風(fēng)機吸入的空氣質(zhì)量流通過活門的關(guān)閉和開啟并通過旁路的穿流根據(jù)需要和運行模式經(jīng)換熱器的表面進行引導(dǎo)。在此，對空氣質(zhì)量流進行冷卻和/或除濕或加熱，并隨后排放在乘客室和/或周圍環(huán)境中。
[0016]在DE102011052752A1描述了一種用于加熱和冷卻空氣的模塊化的車輛空調(diào)裝置。所述車輛空調(diào)裝置具有殼體和制冷劑回路，所述殼體具有活門和用于調(diào)節(jié)流動通道的鼓風(fēng)機，所述制冷劑回路具有冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機、膨脹機構(gòu)和所屬的連接管路。在殼體中，蒸發(fā)器-空氣流動路徑設(shè)置有集成的蒸發(fā)器，并且冷凝器-空氣流動路徑設(shè)置有集成的冷凝器。每個空氣流動路徑能夠用于自周圍環(huán)境的新鮮空氣、來自乘客室的循環(huán)空氣或兩者的混合體來加載。這兩個空氣流動路徑通過可控制的活門這樣相互連接，即只通過調(diào)節(jié)空氣的流動通道來加熱或冷卻乘客室。
[0017]此外，從現(xiàn)有技術(shù)中已知熱風(fēng)調(diào)節(jié)器，用于在熱泵模式下運行避免蒸發(fā)器的結(jié)冰。在此，根據(jù)環(huán)境溫度例如通過溫度水平或通過制冷劑的蒸發(fā)壓力來限定蒸發(fā)器中的功率消耗。
[0018]在DE102011051285A1公開了一種方法和一種裝置，用于為車輛空調(diào)裝置的熱泵的蒸發(fā)器進行防結(jié)冰調(diào)節(jié)。乘客室借助具有蒸發(fā)器的熱泵進行加熱，所述熱泵為了蒸發(fā)液態(tài)的制冷劑利用環(huán)境空氣作為熱源。環(huán)境空氣的表面速度根據(jù)環(huán)境空氣的溫度在蒸發(fā)器之前借助防結(jié)冰調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)。為了調(diào)節(jié)，蒸發(fā)器的表面溫度借助用于表示流入制冷劑管路中的制冷劑的壓力和溫度的信號來估算或計算，所述信號在制冷劑管路的位于蒸發(fā)器排出口和壓縮機進入口之間的部段中測出，獲取位于車輛之前的環(huán)境空氣的露點，借助膨脹閥的開啟橫截面、制冷劑管路中的制冷劑質(zhì)量流、通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速、壓縮機的與壓縮機類型有關(guān)的行程和轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)環(huán)境空氣的流動速度以及蒸發(fā)器表面的溫度水平。此外，在蒸發(fā)器上還設(shè)置有最小程度的過度加熱，以避免蒸發(fā)器的局部結(jié)冰。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明的目的是，改進一種用于冷卻空氣的換熱器裝置，其中空氣應(yīng)該借助流經(jīng)換熱器的制冷劑來有效地提取熱量，并且可把空氣輸送裝置的廢熱當(dāng)作熱源來用。
[0020]本發(fā)明的另一目的是，提供一種具有加熱功能的空調(diào)系統(tǒng)，尤其應(yīng)用在汽車中?？照{(diào)系統(tǒng)的制冷劑回路應(yīng)該只設(shè)置最少數(shù)量的部件，并因此成本低廉且維修成本低。所述空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計得用于結(jié)合的制冷裝置運行和熱泵運行并且用于再熱運行，用于對乘客室的待調(diào)溫空氣進行加熱、冷卻和除濕。在此，既使在熱源較差的環(huán)境中，例如在能量效率高的內(nèi)燃機中，或由內(nèi)燃機和電動機構(gòu)成的混合動力驅(qū)動器中，或沒有來自驅(qū)動器的熱源時，所述運行應(yīng)該能夠滿足乘客室內(nèi)舒適氣候的所有要求。應(yīng)該能借助所述用于將熱量排放到空氣中的換熱器裝置，來非常有效地運行所述空調(diào)系統(tǒng)。
[0021]此外，基于本發(fā)明的目的是，提供一種用于運行空調(diào)系統(tǒng)的方法，借助尤其可在再熱運行中實現(xiàn)有效的運行。
[0022]本發(fā)明的另一目的是，當(dāng)在熱泵模式下運行時識別到作為蒸發(fā)器運行的換熱器的添入的結(jié)冰，和/或避免結(jié)冰，以便持續(xù)地維持空調(diào)系統(tǒng)的熱泵功能。所述方法在此應(yīng)該能夠簡單且成本劃算地實現(xiàn)。
[0023]按本發(fā)明，此目的通過用于冷卻空氣的換熱器裝置得以實現(xiàn)，它具有鼓風(fēng)機、空氣導(dǎo)流器和集成地設(shè)置在制冷劑回路中的換熱器。所述換熱器一方面能被制冷劑穿流，另一方面能這樣加載空氣，即熱量能從空氣傳遞給制冷劑。所述制冷劑在熱量消耗時蒸發(fā)。
[0024]空氣導(dǎo)流器例如指空調(diào)系統(tǒng)的流動通道，在所述流動通道中空氣從進入口一直導(dǎo)向排出口并且進行調(diào)溫。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的概念，換熱器裝置的鼓風(fēng)機在空氣的流動方向上這樣設(shè)置在換熱器之前，即鼓風(fēng)機的損失熱量在抵達(dá)換熱器之前加熱空氣。按本發(fā)明，換熱器構(gòu)成為具有成列設(shè)置的管的管式換熱器。其中管式換熱器構(gòu)成為至少雙列的。
[0026]通過把鼓風(fēng)機的損失熱量傳遞到輸入換熱器中的空氣中，能夠有利地使空氣質(zhì)量流加熱約IK至5K。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的改進方案，換熱器具有在2dm2至IOdm2范圍內(nèi)的流動面，所述流動面優(yōu)選在4dm2至5dm2的范圍內(nèi)。換熱器作為蒸發(fā)器借助此流動面既應(yīng)用在汽車的空調(diào)系統(tǒng)的制冷裝置運行中，也應(yīng)用在熱泵運行中，用于傳遞各自所需的功率，并且在此具有比從現(xiàn)有技術(shù)中已知的換熱器更小的流動面，所述換熱器在現(xiàn)有技術(shù)中在空調(diào)系統(tǒng)的制冷裝置模式中作為冷凝器運行并在熱泵模式下作為蒸發(fā)器運行。
[0028]根據(jù)第一備選的構(gòu)造方案，換熱器的所有管列都分別被單流地(einflutig)穿流。這些管列在此有利地垂直于空氣的流動方向進行定向。在制冷劑通過后繼管列的管引導(dǎo)之前，所述制冷劑平行地流經(jīng)一排管列的所有管。不同管列的管以這種方式在制冷劑側(cè)依次(即成批地)被穿流。
[0029]根據(jù)第二備選的構(gòu)造方案，換熱器這樣構(gòu)成，即多排管列中的至少一列被多流地穿流。在此，制冷劑通過一排管列中的幾個管在第一方向上引導(dǎo)，此時制冷劑通過同一排管列中的其它管在與第一方向相反的第二方向上流動。制冷劑分別平行地通過這些管列的管進行流動。[0030]制冷劑順著或者逆著空氣側(cè)的流動方向從一個管列流向后繼的管列，因此換熱器構(gòu)成為交叉順流-換熱器或交叉逆流-換熱器。
[0031]換熱器有利地由扁管構(gòu)成，它垂直于空氣的流動方向進行定向并且民其扁平側(cè)在空氣的流動方向上對齊。所述扁管具有大于8mm的寬度。在此，扁管的寬度優(yōu)選在11.5mm至18mm的范圍內(nèi)。有利的是,設(shè)置寬度為12.3mm或16mm的扁管。所述扁管的寬度在此是指管在空氣流動方向上的伸展部位。
[0032]換熱器在空氣側(cè)優(yōu)選設(shè)置有肋條。這些肋條在此有利地在厚度方面每dm設(shè)置小于100個肋條，并優(yōu)選在厚度方面每dm設(shè)置為70至80個肋條。
[0033]提供具有加熱功能的系統(tǒng)這一目的通過空調(diào)系統(tǒng)得以實現(xiàn)，所述空調(diào)系統(tǒng)用于借助已描述的換熱器裝置來調(diào)節(jié)汽車的乘客室的空氣。所述空調(diào)系統(tǒng)在此具有殼體和制冷劑回路，所述殼體具有用于引導(dǎo)空氣的第一和第二流動通道，所述制冷劑回路具有構(gòu)成為蒸發(fā)器的第一換熱器、壓縮機、構(gòu)成為冷凝器的第二換熱器和膨脹機構(gòu)。第一換熱器設(shè)置在第一流動通道中且第二換熱器設(shè)置在第二流動通道中。第一換熱器在此相當(dāng)于按本發(fā)明的換熱器裝置的換熱器。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的概念，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置得用于組合的制冷裝置和熱泵運行(用于冷卻和加熱乘客室)，并且用于再熱運行。在此，只通過控制設(shè)置于空調(diào)系統(tǒng)的殼體內(nèi)部的空氣導(dǎo)流裝置來調(diào)節(jié)各自的運行模式，而不是通過調(diào)節(jié)制冷劑回路來調(diào)節(jié)。按本發(fā)明，第一換熱器與運行模式無關(guān)地作為用于對空氣質(zhì)量流進行冷卻和/或除濕的蒸發(fā)器這樣構(gòu)成和運行，即各在運行模式中所需的功率能夠由通過熱量傳遞面引導(dǎo)的空氣質(zhì)量流傳遞到制冷劑上。
[0035]構(gòu)成為蒸發(fā)器的第一換熱器在制冷裝置模式和熱泵模式中運行時在制冷劑側(cè)和空氣側(cè)分別在相同的方向上被穿流。
[0036]第二換熱器與運行模式無關(guān)地優(yōu)選構(gòu)成為蒸發(fā)器或氣體冷卻器，并且為了加熱空氣質(zhì)量流而運行。
[0037]借助換熱器裝置能夠有利地
[0038]-在熱泵運行時
[0039]-以超過3.5m/s (優(yōu)選約5m/s)的空氣速度將空氣質(zhì)量流輸送至蒸發(fā)器，
[0040]-將超過600kg/h、優(yōu)選約1.000kg/h的空氣質(zhì)量流輸送至蒸發(fā)器,其例如在蒸發(fā)器中的空氣進入溫度小于+10°C (優(yōu)選小于0°C )，且功率高于IkW時(小于10K，優(yōu)選小于5K)輕微地冷卻，
[0041]-傳遞在0.3kW至6kW的范圍內(nèi)的功率，其中在環(huán)境溫度為-10°C時可傳遞0.5kff至6kW范圍內(nèi)(優(yōu)選在2kW至3kW范圍內(nèi))的功率，以及
[0042]-在制冷裝置運行時
[0043]-將小于600kg/h、優(yōu)選約400kg/h的空氣質(zhì)量流輸送至蒸發(fā)器，其中可傳遞大于2kff的功率，
[0044]-傳遞超過0.5kW的功率，其中例如當(dāng)環(huán)境溫度超過+30°C時可傳遞4kW至8kW范圍內(nèi)(優(yōu)選約6kW)的功率。
[0045]具有熱泵功能的空調(diào)系統(tǒng)能夠有利地在再熱運行(其也稱為再次加熱)中運行，所述熱泵功能是指對第一空氣質(zhì)量流進行冷卻和/或除濕并且同時對第二空氣質(zhì)量流進行加熱。所述再熱運行在此可以是純粹的再熱運行，即不混入未調(diào)溫的空氣。
[0046]對空氣的冷卻和/或除濕以及對空氣的加熱或再熱的過程只能在空氣側(cè)進行控制。與不同的運行模式無關(guān)地運行所述制冷劑回路，并且不可在運行模式之間轉(zhuǎn)換。在此完全通過空氣側(cè)的流動導(dǎo)流器來實現(xiàn)熱流的控制。換熱器的運行一方面不必轉(zhuǎn)換為冷凝器，另一方面不必轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)器。例如只有膨脹機構(gòu)的橫截面和/或壓縮機的轉(zhuǎn)速根據(jù)外部條件(如環(huán)境溫度或空氣質(zhì)量流)來調(diào)節(jié)。
[0047]按本發(fā)明的用于運行空調(diào)系統(tǒng)的方法在再熱運行中包括以下步驟，所述空調(diào)系統(tǒng)用于組合的制冷裝置和熱泵運行(用于冷卻和加熱)并且用于再熱運行(用于對汽車的乘客室的空氣進行調(diào)溫):
[0048]-將第一局部空氣質(zhì)量流和第二局部空氣質(zhì)量流輸送到空調(diào)系統(tǒng)中，
[0049]-在蒸發(fā)器溢流時冷卻第一局部空氣質(zhì)量流，
[0050]-將冷卻的第一局部空氣質(zhì)量流劃分為排放到周圍環(huán)境中的局部空氣質(zhì)量流、用于再熱的局部空氣質(zhì)量流以及冷空氣質(zhì)量流，
[0051]-當(dāng)冷凝器熱量傳遞面溢流時，加熱第二局部空氣質(zhì)量流和用于再熱的空氣質(zhì)量流，
[0052]-將再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流進行混合，其中
[0053]-通過蒸發(fā)器之后的局部空氣質(zhì)量流的溫度以及蒸發(fā)器中的制冷劑的壓力水平來調(diào)節(jié)所用的制冷功率，
[0054]-混合的空氣質(zhì)量流的溫度通過至少一個設(shè)置在空氣質(zhì)量流中的溫度傳感器來探測，并且通過用于再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例且通過空氣導(dǎo)流裝置的位置來調(diào)節(jié)，以及
[0055]-將混合的空氣質(zhì)量流引導(dǎo)到乘客室中。
[0056]為了確定溫度，優(yōu)選既在冷卻的第一局部空氣質(zhì)量流內(nèi)，也在混合的空氣質(zhì)量流內(nèi)設(shè)置溫度傳感器。
[0057]制冷功率借助用來引導(dǎo)第一質(zhì)量流的空氣導(dǎo)流裝置通過蒸發(fā)器來調(diào)節(jié)，并因此調(diào)節(jié)蒸發(fā)器中的制冷劑的壓力水平。
[0058]根據(jù)第一備選方案，第一和第二局部空氣質(zhì)量流作為共同的空氣質(zhì)量流引導(dǎo)到空調(diào)系統(tǒng)中并且在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部分配。
[0059]根據(jù)第二備選方案，第一和第二局部空氣質(zhì)量流作為共同的空氣質(zhì)量流引導(dǎo)到空調(diào)系統(tǒng)中。這些局部空氣質(zhì)量流在此能夠具有不同的溫度和/或絕對空氣濕度。
[0060]根據(jù)待輸入乘客室中的空氣質(zhì)量流的需要在空氣量、溫度和空氣濕度方面將冷卻的第一局部空氣質(zhì)量流劃分為排放到周圍環(huán)境中的局部空氣質(zhì)量流、用于再熱的局部空氣質(zhì)量流以及冷空氣質(zhì)量流。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的改進方案，用于再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例在0%和100%之間調(diào)節(jié)。未排放到周圍環(huán)境的、冷卻的第一局部空氣質(zhì)量流的比例在此可劃分為0%至100%的比例。在劃分為0%或100%時，整個局部空氣質(zhì)量流作為用于再熱的局部空氣質(zhì)量流或作為冷空氣質(zhì)量流繼續(xù)傳遞。當(dāng)所述劃分不是0%或100%時，所述份額既作為用于再熱的局部空氣質(zhì)量流也作為冷空氣質(zhì)量流進行引導(dǎo)。
[0062]有利的是，當(dāng)冷凝器的熱量傳遞面溢流時，第一和第二局部空氣質(zhì)量流不會或只以可忽略的方式混合。
[0063]有利地，通過把冷凝器的熱量傳遞面劃分為第一和第二區(qū)域，并通過經(jīng)冷凝器的第二區(qū)域引導(dǎo)的第二局部空氣質(zhì)量流，以及通過用于再熱的局部空氣質(zhì)量流和預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例，通過空氣導(dǎo)流裝置的位置來調(diào)節(jié)用于再熱的加熱功率。
[0064]所述加熱功率因此也通過冷凝器中的制冷劑的壓力水平來調(diào)節(jié)。
[0065]按本發(fā)明的方法包括以下步驟，用于識別和避免空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器的結(jié)冰:
[0066]-測量配置給蒸發(fā)器的鼓風(fēng)機的電流消耗，
[0067]-確定鼓風(fēng)機的電功率消耗,所述鼓風(fēng)機用于通過蒸發(fā)器來輸送空氣，
[0068]-將鼓風(fēng)機的電功率消耗與額定值進行比較，其中，所述額定值作為來自鼓風(fēng)機的特征曲線的比較值得出，
[0069]-采取措施來避免結(jié)冰或者在低于額定值時采取主動的除冰措施。
[0070]鼓風(fēng)機的電功率消耗主要取決于輸入的空氣量，其次只取決于換熱器裝置的空氣側(cè)的流動阻力。由于熱量傳遞面開始結(jié)冰時流動阻力會增大，借助不變的鼓風(fēng)機不能再輸送相同的空氣量。因此降低了空氣量，并續(xù)而降低了電功率消耗。根據(jù)流動阻力來設(shè)定可達(dá)到空氣輸送量，作為鼓風(fēng)機的特征曲線。因此通過測量配置給蒸發(fā)器的鼓風(fēng)機的電流消耗，能夠識別到開始的結(jié)冰，并且能夠采服防冰措施或進行主動的除冰。
[0071]按本發(fā)明的解決方案總的說來具有各種不同的優(yōu)點:
[0072]-高效的空調(diào)系統(tǒng)，用于同時除濕和加熱，
[0073]-在環(huán)境溫度較低時，且在具有內(nèi)燃機的汽車中發(fā)動機冷卻水較冷時，快速地提供熱空氣，
[0074]-將制冷劑回路中的復(fù)雜度降至最低，即基本上省略了轉(zhuǎn)換閥，并將膨脹閥、換熱器和制冷劑管路的數(shù)量降至最少，
[0075]-通過循環(huán)空氣運行和/或通過在流動通道內(nèi)有針對性地空氣引導(dǎo)，來降低加熱乘客室所需的功率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0076]從實施例的以下描述并參照所屬的附圖得出了本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點。示出了具有居中設(shè)置的冷凝器和四個活門的空調(diào)系統(tǒng)。
[0077]圖1具有兩個鼓風(fēng)機；
[0078]圖2a具有一個鼓風(fēng)機；
[0079]圖2b示出了在制冷裝置模式中的圖2a的空調(diào)系統(tǒng)；
[0080]圖2c示出了在具有除濕功能的再熱模式中的圖2a的空調(diào)系統(tǒng)；
[0081]圖2d示出了在熱泵模式下按圖2a的空調(diào)系統(tǒng)；
[0082]圖2e不出了在混合運彳丁中按圖2a的空調(diào)系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0083]圖1示出了空調(diào)系統(tǒng)1，其具有居中設(shè)置的、構(gòu)成為冷凝器的換熱器8以及殼體2，所述空調(diào)系統(tǒng)具有第一流動通道3以及第二流動通道4，其中每個流動通道3、4都配備有鼓風(fēng)機5、6并且可加載來自周圍環(huán)境的新鮮空氣、來自乘客室9的循環(huán)空氣或者這兩者的混合物。
[0084]所述居中設(shè)置在此指冷凝器8關(guān)于隔板10的定向，所述隔板將冷凝器8劃分為兩個相同大小的區(qū)域。第二區(qū)域設(shè)置在第二流動通道4的內(nèi)部并且遮蓋流動通道4的整個流動橫截面。冷凝器8的第一區(qū)域設(shè)置在第一流動通道3的內(nèi)部并且只遮蓋流動通道3的局部橫截面。
[0085]在第二流動通道4中只設(shè)置有冷凝器8，而在第一流動通道3中還設(shè)置有構(gòu)成為蒸發(fā)器7的換熱器，其中這兩個構(gòu)成為空調(diào)系統(tǒng)I的制冷劑回路的部件且構(gòu)成為加載空氣的換熱器7、8。蒸發(fā)器7在此占據(jù)流動通道3的整個流動橫截面。冷凝器8設(shè)置得蔓延到流動通道上并且具有兩個區(qū)域。第二區(qū)域設(shè)置在第二流動通道4的內(nèi)部并且遮蓋整個流動橫截面，并且在它的范圍內(nèi)伸進第一流動通道3中，因此冷凝器8的第一區(qū)域設(shè)置在第一流動通道3內(nèi)。第一和第二流動通道3、4通過隔板10并通過兩個額外的、構(gòu)成為活動活門的空氣導(dǎo)流裝置19、20并且通過構(gòu)成為空氣導(dǎo)流板的靜態(tài)空氣導(dǎo)流裝置21、22相互隔開。通過冷凝器8引導(dǎo)的空氣質(zhì)量流根據(jù)鼓風(fēng)機6的轉(zhuǎn)速以及空氣導(dǎo)流裝置19、20的位置來決定。
[0086]冷凝器8蔓延到流動通道的布局使熱量傳遞面不可調(diào)節(jié)地劃分為兩個區(qū)域。冷凝器8在此可分布在整個熱量傳遞面的0%至100%的范圍內(nèi)。當(dāng)分布在0%或100%上時，冷凝器8完全設(shè)置在流動通道3、4中的一個中。在熱量傳遞面的分布不是0%或100%的換熱器裝置中，這些區(qū)域是按比例設(shè)置在流動通道3內(nèi)和流動通道4內(nèi)。例如在分布了 30%的熱量傳遞面的換熱器裝置中，30%的表面設(shè)置在流動通道3的內(nèi)部，70%的表面設(shè)置在流動通道4的內(nèi)部。
[0087]根據(jù)未示出的備選的實施例中，冷凝器8蔓延到流動通道的布局同樣使熱量傳遞面不可調(diào)節(jié)地劃分為兩個區(qū)域。冷凝器8在此又可分布在整個熱量傳遞面的0%至100%(但優(yōu)選是0%至30%)的范圍內(nèi)。
[0088]分開的可調(diào)節(jié)的鼓風(fēng)機5、6實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)I的有利的動力，因為第一流動通道3借助蒸發(fā)器7且第二流動通道4借助冷凝器8能夠加載不同速度的空氣質(zhì)量流，并因此能夠?qū)ψ兓倪\行狀態(tài)作出快速反應(yīng)。
[0089]第一流動通道3的鼓風(fēng)機5將吸入的空氣作為空氣質(zhì)量流引向蒸發(fā)器7。在溢出蒸發(fā)器7的熱量傳遞面時，對空氣質(zhì)量流進行冷卻和/或除濕。
[0090]從蒸發(fā)器7中排出的、冷卻的和/或除濕的冷空氣質(zhì)量流通過冷空氣-流動路徑
11以所需的比例劃分到周圍空氣中，并通過冷空氣-流動路徑12劃分到乘客室9中，或者可完全分派到冷空氣-流動路徑11、12中的一個中。所述局部空氣質(zhì)量流借助構(gòu)成為活門的空氣導(dǎo)流裝置13進行劃分。
[0091]通過冷空氣-流動路徑12引導(dǎo)的空氣質(zhì)量流又劃分為冷空氣質(zhì)量流和用于再冷卻的局部空氣質(zhì)量流。通過冷空氣-流動路徑12引導(dǎo)的冷空氣質(zhì)量流通過旁路通道14在冷凝器8的周圍引導(dǎo)。用于再熱的局部空氣質(zhì)量流通過冷凝器8的第一部分進行引導(dǎo)，并且加熱到由氣候調(diào)節(jié)器預(yù)先設(shè)定的溫度。
[0092]與鼓風(fēng)機5相似，鼓風(fēng)機6吸入空氣并且將吸入的空氣作為空氣質(zhì)量流引導(dǎo)至冷凝器8。在冷凝器8的熱量傳遞面溢流時，加熱空氣質(zhì)量流。
[0093]從冷凝器8中排出的熱空氣質(zhì)量流作為局部空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑15以所需的比例劃分到周圍空氣中，并在局部空氣質(zhì)量流中通過熱空氣-流動路徑16劃分到乘客室9中，或者能夠完全分派到熱空氣-流動路徑15、16中的一個中。熱空氣質(zhì)量流借助構(gòu)成為活門的空氣導(dǎo)流裝置17進行劃分。
[0094]備選地，構(gòu)成為活門的空氣導(dǎo)流裝置13、17分別構(gòu)成為兩個分開的活門，其中兩個活門分別設(shè)置在冷空氣-流動路徑11、12內(nèi)，并且兩個活門設(shè)置在熱空氣-流動路徑15、16內(nèi)。兩個活門分別在此能夠通過運動學(xué)上的裝置耦合，并且可借助唯一的驅(qū)動器來調(diào)節(jié)。
[0095]具有彼此協(xié)調(diào)的形狀的空氣導(dǎo)流裝置(Luftleiteinrichtung) 19、20以及空氣導(dǎo)流板21、22 —起構(gòu)成了用于換熱器的空氣導(dǎo)流設(shè)備(Iuftleitvorrichtung),并且用于阻止在第一流動通道3內(nèi)在流經(jīng)蒸發(fā)器7時冷卻或調(diào)溫的空氣質(zhì)量流與第二流動通道4的未調(diào)溫的空氣質(zhì)量流的混合。
[0096]構(gòu)成為空氣導(dǎo)流板的空氣導(dǎo)流裝置21、22設(shè)置得與隔板10平行地定向，因此沿著隔板10流動的空氣質(zhì)量流在流入空氣導(dǎo)流板21、22時且在旁邊流過時或穿流時不會在流動方向上偏轉(zhuǎn)。
[0097]朝兩側(cè)分別流入流動通道3、4并因此設(shè)置得更遠(yuǎn)離隔板10的空氣導(dǎo)流板21、22具有增大的長度L?？諝鈱?dǎo)流板21、22離隔板10越遠(yuǎn)，則空氣導(dǎo)流板21、22的長度L越大，其中并排設(shè)置的空氣導(dǎo)流板21、22的長度L這樣增大，即空氣導(dǎo)流板21、22的整個布局的端部形成兩個凹下的表面23、24。這些表面23、24分別構(gòu)成為長方形并且分別圍繞著軸線25、26(它們朝平面23、24平行地定向)均勻地彎曲，因此長方形表面23、24的第一兩個相對而置的側(cè)邊緣分別構(gòu)成直線，而第二兩個相對而置的側(cè)邊緣形成圓弧。所述圓弧的中點分別是軸線25、26，長方形表面23、24圍繞著這些軸線彎曲。這些軸線25、26在此相當(dāng)于活動的空氣導(dǎo)流裝置19、20的旋轉(zhuǎn)軸線25、26。圓弧狀彎曲的表面23、24的半徑相當(dāng)于空氣導(dǎo)流裝置19、20的縱向伸展部位，即相當(dāng)于活動的空氣導(dǎo)流裝置19、20在通過流動通道3、4的空氣質(zhì)量流的流動方向上的伸展部位。
[0098]可擺動的空氣導(dǎo)流裝置19、20借助背向旋轉(zhuǎn)軸線25、26的側(cè)邊緣朝凹下彎曲的、由空氣導(dǎo)流板21、22的端部繃緊的表面23、24對齊。為了實現(xiàn)空氣導(dǎo)流裝置19、20的自由活動性，在空氣導(dǎo)流裝置19、20的表面23、24和側(cè)邊緣之間留出了寬度最小的間隙，它不會或只以微不足道的方式影響空氣質(zhì)量流的流動。
[0099]通過使空氣導(dǎo)流裝置19、20同時圍繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸線25、26逆著旋轉(zhuǎn)方向27、28進行旋轉(zhuǎn)，可調(diào)節(jié)冷凝器8在第一流動通道3和第二流動通道4中的區(qū)域份額。在此能夠基本上無級地劃分冷凝器8的區(qū)域。從空氣導(dǎo)流板21、22的間距中垂直于空氣質(zhì)量流流經(jīng)流動通道3、4的流動方向得出了空氣導(dǎo)流裝置19、20反轉(zhuǎn)內(nèi)部的可能的等級?？諝鈱?dǎo)流裝置19、20在反轉(zhuǎn)之后這樣定向，即平行于旋轉(zhuǎn)軸線25、26且背向旋轉(zhuǎn)軸線25、26的側(cè)邊緣與空氣導(dǎo)流板21、22的端部相對而置，因此空氣質(zhì)量流能夠沿著連續(xù)的流動表面流動。在空氣導(dǎo)流裝置19、20處于中間位置時關(guān)于空氣導(dǎo)流板21、22出現(xiàn)的泄露流是可忽略的。中間位置指空氣導(dǎo)流裝置19、20的一個位置，在所述位置中空氣導(dǎo)流裝置19、20的側(cè)邊緣不是精確地與空氣導(dǎo)流板21、22的邊緣相對而置，而是設(shè)置在兩個空氣導(dǎo)流板21、22之間。
[0100]當(dāng)空氣導(dǎo)流裝置19、20在旋轉(zhuǎn)方向27、28上一直轉(zhuǎn)到空氣導(dǎo)流板21、22的最大縱向伸展部位時，即抵達(dá)第二流動通道4的殼體外壁，整個冷凝器8設(shè)置在第一流動通道3內(nèi)?？諝鈱?dǎo)流裝置19、20位于第一端部位置上。當(dāng)空氣導(dǎo)流裝置19、20逆著旋轉(zhuǎn)方向27、28 一直轉(zhuǎn)到空氣導(dǎo)流板21、22的最大縱向伸展部位時，即在第一流動通道3的殼體外壁的方向上或在旁路通道14的方向上，整個冷凝器8設(shè)置在第二流動通道4內(nèi)?？諝鈱?dǎo)流裝置
19、20位于第二端部位置上。除了這兩個端部位置，空氣導(dǎo)流裝置19、20還可調(diào)節(jié)到中間位置。在圖1中示出了所述中間位置。
[0101]在制冷裝置模式或熱泵模式中運行時，空氣導(dǎo)流裝置19、20設(shè)置在第二端部位置中。冷凝器8借助熱量傳遞面完全設(shè)置在第二流動通道4中。
[0102]在制冷裝置模式中運行時，空氣導(dǎo)流裝置13打開旁路通道14并且在周圍環(huán)境中關(guān)閉冷空氣-流動路徑11，因此通過鼓風(fēng)機5吸入的并通過第一流動通道3朝蒸發(fā)器7輸送并且在蒸發(fā)器7溢流時冷卻且除濕的空氣質(zhì)量流通過旁路通道14和冷空氣-流動路徑
12導(dǎo)入乘客室9中。另一方面，通過鼓風(fēng)機6輸入并且在第二流動路徑4中朝冷凝器8輸送且在冷凝器8溢流時加熱的空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑15 (其由空氣導(dǎo)流裝置17打開)帶到周圍環(huán)境中。所述熱空氣-流動路徑16是關(guān)閉的?？諝鈱?dǎo)流裝置19、20在此這樣定向，即冷凝器8完全設(shè)置在第二流動通道4中。
[0103]在熱泵模式下運行時，即在加熱輸入乘客室9中的空氣時，空氣導(dǎo)流裝置13打開冷空氣-流動路徑11并且關(guān)閉旁路通道14，因此通過鼓風(fēng)機5吸入的并且通過第一流動通道3傳輸至蒸發(fā)器7以及在蒸發(fā)器7溢流時冷卻的空氣質(zhì)量流通過冷空氣-流動路徑11帶入周圍環(huán)境中。另一方面，通過鼓風(fēng)機6輸入并且通過第一流動通道4傳輸至冷凝器8以及在冷凝器8溢流時加熱的空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑16 (其現(xiàn)在由空氣導(dǎo)流裝置17打開)輸送到乘客室9中，此時所述熱空氣-流動路徑15是關(guān)閉的。空氣導(dǎo)流裝置19、20在此這樣定向，即冷凝器8完全設(shè)置在第二流動通道4中。
[0104]鼓風(fēng)機5、6在此在空氣質(zhì)量流的流經(jīng)流動通道3、4的流動方向上分別設(shè)置在蒸發(fā)器7和冷凝器8之前。通過把鼓風(fēng)機5、6的損失熱量傳遞到空氣上，空氣質(zhì)量流分別加熱約IK至5K，并在加熱狀態(tài)下導(dǎo)向蒸發(fā)器7和冷凝器8。因此，鼓風(fēng)機5、6的損失熱量可用于加熱輸入乘客室中的空氣。
[0105]在再熱模式下運行時，空氣導(dǎo)流裝置13、17根據(jù)需要設(shè)置在完全打開至完全關(guān)閉之間的不同位置上，并且空氣導(dǎo)流裝置19、20設(shè)置在它們的端部位置之間。通過空氣導(dǎo)流裝置13的位置以及鼓風(fēng)機5的轉(zhuǎn)速，來改變預(yù)調(diào)溫的待加熱的空氣質(zhì)量流。
[0106]構(gòu)成為蒸發(fā)器7的換熱器與運行模式無關(guān)，即既能在制冷裝置模式下運行也能在熱泵模式下運行，總是一方面通過制冷劑來吸收熱量，另一方面對空氣質(zhì)量流進行冷卻和/或除濕。
[0107]構(gòu)成為冷凝器8的換熱器同樣與運行模式無關(guān)，總是用于把制冷劑的熱量排放到
空氣質(zhì)量流上。
[0108]與按圖1的空調(diào)裝置I相比，按圖2a至2e的實施例只具有鼓風(fēng)機29，它既通過第一流動通道3來輸送空氣質(zhì)量流，也通過第二流動通道4來輸送空氣質(zhì)量流?？照{(diào)系統(tǒng)I基本上包括三個構(gòu)成為空氣導(dǎo)流裝置13、19、20的空氣導(dǎo)流元件，它們足以實現(xiàn)控制。空氣導(dǎo)流裝置20在此承擔(dān)了圖1的空氣導(dǎo)流裝置17的功能，即關(guān)閉和打開熱空氣-流動路徑15、16。第四構(gòu)成為活門的空氣導(dǎo)流裝置18用于關(guān)閉和打開旁路通道14。此外，借助空氣導(dǎo)流裝置18還可通過蒸發(fā)器7或冷凝器8來調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量流的比例。
[0109]在按圖2b的制冷裝置模式下運行時，空氣導(dǎo)流裝置19、20設(shè)置在第二端部位置，因此冷凝器8完全設(shè)置在第二流動通道4內(nèi)?？諝鈱?dǎo)流裝置13打開冷空氣-流動路徑12，并且在周圍環(huán)境中關(guān)閉冷空氣-流動路徑11。在蒸發(fā)器7溢流時冷卻和除濕的空氣質(zhì)量流通過冷空氣-流動路徑12導(dǎo)入乘客室9中。在冷凝器8溢流時加熱的空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑15導(dǎo)入周圍環(huán)境中，所述熱空氣-流動路徑由空氣導(dǎo)流裝置20打開。所述熱空氣-流動路徑16是關(guān)閉的。
[0110]在借助未調(diào)溫的空氣在熱泵模式下運行時(按圖2d)，空氣導(dǎo)流裝置13打開冷空氣-流動路徑11并且關(guān)閉朝乘客室9的冷空氣-流動路徑12，因此在蒸發(fā)器7溢流時冷卻的空氣質(zhì)量流通過冷空氣-流動路徑11帶入周圍環(huán)境中。另一方面，在冷凝器8溢流時加熱的空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑16 (其現(xiàn)在由空氣導(dǎo)流裝置20打開)輸送到乘客室9中，此時所述熱空氣-流動路徑15是關(guān)閉的。
[0111]空氣導(dǎo)流裝置19、20相互設(shè)置在相反的方向上?？諝鈱?dǎo)流裝置19位于第一端部位置中，而空氣導(dǎo)流裝置20位于第二端部位置中，同時熱空氣-流動路徑15關(guān)閉并且熱空氣-流動路徑16打開。
[0112]如果輸入乘客室9中的空氣不需要或不期望除濕時，則在熱泵模式下運行或借助未調(diào)溫的空氣來加熱運行。鼓風(fēng)機29在吸入的空氣的流動方向上設(shè)置在蒸發(fā)器7和冷凝器8之前，在此通過把鼓風(fēng)機29的損失熱量傳遞到空氣上，空氣質(zhì)量流加熱約IK至5K，并在加熱狀態(tài)下導(dǎo)向蒸發(fā)器7和冷凝器8。因此，鼓風(fēng)機29的損失熱量可用于加熱輸入乘客室中的空氣。
[0113]當(dāng)必須在全加熱運行時加熱并且同時對輸入乘客室9中的空氣進行除濕時，第二流動通道4借助空氣導(dǎo)流裝置19關(guān)閉，所述空氣導(dǎo)流裝置19在此與空氣導(dǎo)流裝置20 —樣位于第二端部位置，這從圖2c可看到。所有通過鼓風(fēng)機29輸入的空氣質(zhì)量流通過蒸發(fā)器7引導(dǎo)?？諝鈱?dǎo)流裝置18可能關(guān)閉了旁路通道14。
[0114]因為在包括蒸發(fā)器7、壓縮機和冷凝器8的制冷劑回路關(guān)閉時，冷凝器8上的待輸出的加熱功率從在蒸發(fā)器7和壓縮機上輸入制冷劑中的功率的總和中得出，因此冷凝器8上的加熱功率只比在蒸發(fā)器7上輸入的功率大在壓縮機上輸入的功率,所以空氣在冷凝器8的熱量交換面溢流時只略微地加熱。因此在空氣質(zhì)量流相同時，只有壓縮機功率以及功率通過純粹的除濕再次輸入空氣中，其中在此還考慮了系統(tǒng)的損失。
[0115]為了在冷凝器8上實現(xiàn)更高的加熱功率，并且強烈地加熱輸入乘客室9中的空氣質(zhì)量流，通過蒸發(fā)器7流動并且在此冷卻和除濕的空氣質(zhì)量流的第一份額排放到周圍環(huán)境中，而空氣質(zhì)量流的第二份額通過冷凝器8來引導(dǎo)且在此加熱，隨后輸入到乘客室9中?？諝赓|(zhì)量流借助設(shè)置在旁路通道14中的空氣導(dǎo)流裝置18的控制來劃分。
[0116]因為輸入乘客室9中的空氣質(zhì)量流減少了排放到周圍環(huán)境中的份額，所以能夠更強烈地加熱輸入乘客室9中的空氣質(zhì)量流。
[0117]如圖2e所示，除了在制冷裝置模式下的運行和純粹的加熱運行以外，空調(diào)系統(tǒng)I還可在混合運行中運行。在此，調(diào)溫的空氣由已冷卻和除濕的空氣的份額以及由已冷卻、除濕和再熱的空氣的份額組成。
[0118]鼓風(fēng)機29通過第一流動通道3輸送空氣質(zhì)量流，其完全通過蒸發(fā)器7流動并在此冷卻和除濕，所述鼓風(fēng)機還通過第二流動通道4輸送空氣質(zhì)量流，其通過冷凝器8的局部區(qū)域進行引導(dǎo)并再次排出在蒸發(fā)器7中吸收的熱量?？諝鈱?dǎo)流裝置19、20在此這樣定向，冷凝器8的第二區(qū)域設(shè)置在第二流動通道4中，冷凝器8的第一區(qū)域設(shè)置在第一流動通道3中。通過第二流動通道4輸送的空氣質(zhì)量流通過熱空氣-流動路徑15排放到周圍環(huán)境中，所述熱空氣-流動路徑由空氣導(dǎo)流裝置20釋放。
[0119]通過打開空氣導(dǎo)流裝置18，在流動時經(jīng)過蒸發(fā)器7調(diào)溫的空氣質(zhì)量流的第一部分通過旁路通道14導(dǎo)向冷空氣-流動路徑12。這部分空氣質(zhì)量流不會繼續(xù)調(diào)溫。通過蒸發(fā)器7引導(dǎo)的局部空氣質(zhì)量流的第二部分與流動通道4中的局部空氣質(zhì)量流平行地通過冷凝器8的第一區(qū)域引至熱空氣-流動路徑16并在此加熱。通過旁路通道14引導(dǎo)的且未繼續(xù)調(diào)溫(即只冷卻和除濕的)、來自冷空氣-流動路徑12的局部空氣質(zhì)量流與額外通過冷凝器8引導(dǎo)且在此加熱的、來自熱空氣-流動路徑16的局部空氣質(zhì)量流混合，隨后導(dǎo)入乘客室9中。
[0120]附圖標(biāo)記清單
[0121]I 空調(diào)系統(tǒng)
[0122]2 殼體
[0123]3第一流動通道
[0124]4 第二流動通道
[0125]5、6 鼓風(fēng)機
[0126]7 換熱器、蒸發(fā)器
[0127]8換熱器、冷凝器
[0128]9 乘客室
[0129]10 隔板`
[0130]11,12冷空氣-流動路徑
[0131]13 冷空氣-流動路徑11、12的空氣導(dǎo)流裝置/活門
[0132]14 第一流動通道3中的旁路通道
[0133]15、16熱空氣-流動路徑
[0134]17 熱空氣-流動路徑15、16的空氣導(dǎo)流裝置/活門
[0135]18 用于旁路通道14的空氣導(dǎo)流裝置/活門
[0136]19 第一和第二流動通道3、4之間的用于流入冷凝器8的空氣導(dǎo)流裝置/活門
[0137]20 在流入冷凝器8時第一和第二流動通道3、4之間的空氣導(dǎo)流裝置/活門
[0138]21,22靜止的空氣導(dǎo)流裝置/空氣導(dǎo)流板
[0139]23,24靜止的空氣導(dǎo)流裝置21、22的表面
[0140]25,26空氣導(dǎo)流裝置19、20的軸線、旋轉(zhuǎn)軸線
[0141]27,28空氣導(dǎo)流裝置19、20的旋轉(zhuǎn)方向
[0142]29鼓風(fēng)機
[0143]L長度
【權(quán)利要求】
1.一種用于冷卻空氣的換熱器裝置，其具有鼓風(fēng)機(5)、空氣導(dǎo)流器和換熱器(7)，所述換熱器集成在制冷劑回路中、可由制冷劑穿流并且可被加載空氣地如此構(gòu)成，使得熱量能從空氣傳遞給制冷劑，其中，制冷劑蒸發(fā)，其特征在于， -鼓風(fēng)機(5)在空氣的流動方向上這樣設(shè)置在換熱器(7)之前,使得鼓風(fēng)機(5)的損失熱量在抵達(dá)換熱器(7)之前加熱空氣， -換熱器(7)構(gòu)成為具有成列設(shè)置的管的管式換熱器，其中，所述管式換熱器至少兩列地構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其特征在于，所述換熱器(7)具有在2dm2至IOdm2范圍內(nèi)的流動面。
3.如權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其特征在于，所述換熱器(7)這樣配置，使得這些管列被單流地穿流。
4.如權(quán)利要求1所述的換熱器裝置，其特征在于，所述換熱器(7)這樣配置，使得至少一個管列被多流地穿流。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的換熱器裝置，其特征在于，所述換熱器(7)這樣配置，使得所有管列在制冷劑側(cè)依次地并且 -在空氣側(cè)的穿流方向上被穿流，從而使得所述換熱器(7)構(gòu)成為交叉順流-換熱器，或者 -逆著空氣側(cè)的穿流方向被穿流，從而使得所述換熱器(7)構(gòu)成為交叉逆流-換熱器。
6.一種空調(diào)系統(tǒng)(I)，其借助如上述權(quán)利要求中任一項所述的換熱器裝置來對汽車的乘客室(9)的空氣進行調(diào)溫，其中 -所述空調(diào)系統(tǒng)(I)具有殼體(2)，所述殼體具有用于引導(dǎo)空氣的第一流動通道(3)和第二流動通道(4)， -所述制冷劑回路具有第一換熱器(7)、壓縮機、第二換熱器(8)和膨脹機構(gòu)，其中，所述第一換熱器(7)設(shè)置在所述第一流動通道(3)中并且所述第二換熱器(8)設(shè)置在所述第二流動通道(4)中，以及 -所述空調(diào)系統(tǒng)(I)構(gòu)造用于制冷裝置運行和熱泵運行，用于冷卻和加熱乘客室(9)，并且構(gòu)造用于再熱運行，其中，所述第一換熱器(7)能夠與運行模式無關(guān)地作為蒸發(fā)器構(gòu)成和運行。
7.一種用于運行空調(diào)系統(tǒng)(I)的方法，所述空調(diào)系統(tǒng)用于組合的、用于冷卻和加熱的制冷裝置和熱泵運行并且用于再熱運行，所述再熱運行用于對汽車的乘客室(9)的空氣進行調(diào)溫，所述方法在再熱運行中包括以下步驟: -將第一局部空氣質(zhì)量流和第二局部空氣質(zhì)量流輸送到空調(diào)系統(tǒng)(I)中， -在蒸發(fā)器(7)溢流之后，冷卻第一局部空氣質(zhì)量流， -將經(jīng)冷卻的第一局部空氣質(zhì)量流劃分為排放到周圍環(huán)境中的局部空氣質(zhì)量流、用于再熱的局部空氣質(zhì)量流和冷空氣質(zhì)量流， -當(dāng)冷凝器(8)的熱量傳遞面溢流時，加熱第二局部空氣質(zhì)量流和用于再熱的局部空氣質(zhì)量流 -將再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流進行混合，其中， -通過蒸發(fā)器(7)之后的第一局部空氣質(zhì)量流的溫度和蒸發(fā)器(7)中的制冷劑的壓力水平來調(diào)節(jié)所用的制冷功率， -混合的空氣質(zhì)量流的溫度通過至少一個設(shè)置在空氣質(zhì)量流中的溫度傳感器來探測，并且通過用于再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例且通過空氣導(dǎo)流裝置(13、18、19、20)的位置來調(diào)節(jié)，以及 -將經(jīng)混合的空氣質(zhì)量流引導(dǎo)到乘客室(9)中。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，用于再熱的局部空氣質(zhì)量流與預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例在0%和100%之間調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，通過把冷凝器(8)的熱量傳遞面劃分為第一和第二區(qū)域，并通過經(jīng)冷凝器(8)的第二區(qū)域引導(dǎo)的第二局部空氣質(zhì)量流，以及通過用于再熱的局部空氣質(zhì)量流和預(yù)調(diào)溫的冷空氣質(zhì)量流之間的比例，通過空氣導(dǎo)流裝置(13、18、19、20)的位置來調(diào)節(jié)用于再熱的加熱功率。
10.一種用于識別和避免空調(diào)系統(tǒng)(I)的蒸發(fā)器(7)結(jié)冰的方法，包括以下步驟: -測量配置給蒸發(fā)器(7)的鼓風(fēng)機(5)的電流消耗， -確定鼓風(fēng)機(5)的電功率消耗,所述鼓風(fēng)機用于輸送空氣通過蒸發(fā)器(7), -將鼓風(fēng)機(5)的電功率消耗與額定值進行比較，其中，所述額定值作為比較值由鼓風(fēng)機(5)的特征曲線得出， -采取措施來避免結(jié)冰或者在低于額定值時采取主動的除冰措施。
【文檔編號】F25B39/04GK103673257SQ201310432328
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】R·D·羅維爾, M·格拉夫, N·杜拉尼 申請人:威斯通全球技術(shù)公司