汽車用空氣調節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車用空氣調節(jié)系統(tǒng)，上述汽車用空氣調節(jié)系統(tǒng)包括兩個以上的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)及一個制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。上述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括:壓縮機，用于壓縮制冷劑；熱交換器，用于使壓縮后的制冷劑冷卻、液化；膨脹機構；以及熱交換器，用于使二相制冷劑蒸發(fā)。上述熱交換器作為冷卻劑-制冷劑-熱交換器，分別以在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和一個以上的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)之間進行熱交換的方式形成?？諝庹{節(jié)系統(tǒng)為了在具有冷卻及除霧(demist)功能的冷卻設備模式中的工作，并且為了具有電動機及燃燒發(fā)動機的混合離合器或燃燒發(fā)動機方式的離合器及電子離合器的汽車車廂而對空氣質量流量進行加熱或為了事后進行加熱的加熱模式中的工作而形成。
【背景技術】
[0002]圖1圖示具有制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’的汽車現(xiàn)有技術中公開的空氣調節(jié)系統(tǒng)1’。上述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’包括:壓縮機3，用于壓縮制冷劑；熱交換器4，用于對壓縮后的氣體形態(tài)的制冷劑進行冷卻及液化為高溫；膨脹機構5，用于將制冷劑從高壓水平緩解至低壓水平，并且以此從高溫水平緩解至低溫水平；以及熱交換器6，用于使存在于低壓水平及溫度的二相制冷劑蒸發(fā)，并吸收熱。也被命名為蒸發(fā)器6的熱交換器6中以蒸汽形式排出的制冷劑被壓縮機3吸入。制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’被關閉。上述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’的成分通過制冷劑線來相互連接。
[0003]例如，若在與利用制冷劑(R134a)的情況相同的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’的所謂未達到臨界的模式中，或者在利用與作為天然制冷劑的二氧化碳相對應的制冷劑(R744)的特定周邊條件中實現(xiàn)制冷劑的液化，則熱交換器4被命名為冷凝器4。在規(guī)定溫度下實現(xiàn)熱交換的一部分。所謂制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’的超臨界模式中，或在熱交換器4內(nèi)的超臨界熱排放中，制冷劑的溫度恒定減少。在此情況下，熱交換器4也被命名為氣體冷卻器4。在特定周邊條件或例如使用二氧化碳作為制冷劑的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2的工作方式中發(fā)生超臨界模式。
[0004]圖1所示的空氣調節(jié)系統(tǒng)1’的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’的熱交換器4形成為冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)7的一組件，由此，一方面借助制冷劑進行貫流，另一方面借助第一冷卻劑，例如，水-乙二醇-混合物進行貫流。熱交換器6也形成為冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)8的一組件，由此，相同地，一方面提供制冷劑，另一方面提供第二冷卻劑，例如，水-乙二醇-混合物。
[0005]根據(jù)空氣調節(jié)系統(tǒng)1’，一方面可以在冷凝器4或作為冷卻器進行工作的熱交換器4內(nèi)進行制冷劑和第一冷卻劑之間的熱交換，另一方面可以在作為蒸發(fā)器進行工作的熱交換器6內(nèi)進行第二冷卻劑和制冷劑之間的熱交換。
[0006]在第一冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)7的內(nèi)部，在熱交換器4內(nèi)作為冷卻劑來傳遞的熱量向自身的特定地點運輸，此時，上述特定地點為散熱器。用于吸收制冷劑的熱量的第一冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)7在制冷劑的高溫水平下工作，由此被命名為高溫-冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)。在第二冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)8的內(nèi)部，熱量從周圍或作為散熱器的蓄熱器向冷卻劑傳遞。上述熱量向蒸發(fā)器6的內(nèi)部的制冷劑供給。將熱作為制冷劑送出的第二冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)8在制冷劑的低溫水平下工作，由此被命名為低溫-冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)。
[0007]圖1的空氣調節(jié)系統(tǒng)1’為包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’及兩個獨立性的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)7、8的所謂加熱_/冷卻裝置，可根據(jù)在汽車內(nèi)用于加熱、冷卻或組合后的加熱及冷卻的工作模式來使用。在這種情況下，例如，車廂可以被加熱，且電池或功率電子裝置被冷卻。制冷劑循環(huán)系統(tǒng)2’在事后作為水-水-熱栗來工作。
[0008]以如上所述的方式形成的加熱_/冷卻裝置公開于例如W02013/023630A2號、EP2629040A2 號及 JP2010-012949A 號。
[0009]W02013/023630A2號中的加熱_/冷卻裝置被記述為緊湊型的系統(tǒng)，在這種情況下，一方面以氣體冷卻器的方式工作的熱交換器及冷凝器及另一方面以蒸發(fā)器的方式工作的熱交換器及膨脹機構配置為以熱方式分別相接觸的狀態(tài)。另一方面，作為氣體冷卻器工作的熱交換器及冷凝器通過熱絕緣領域從作為蒸發(fā)器工作的熱交換器及膨脹機構分離。
[0010]EP2629040A2號公開具有冷卻劑-制冷劑-熱交換器的加熱_/冷卻裝置，上述熱交換器配置于高溫-冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)部，并形成為板式熱交換器。此時，上述熱交換器包括用于降低制冷劑的過熱領域、用于冷凝的領域、用于收集制冷劑的領域及用于過冷卻的各種領域。
[0011]在第一冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)7被利用為用于制冷劑的散熱器的現(xiàn)有技術所公開的加熱_/冷卻裝置中，用于降低制冷劑的熱量及冷凝熱或在因制冷劑而得到液體冷卻的熱交換器4內(nèi)向高溫水平送出的熱作為冷卻劑來傳遞，并因冷卻劑而繼續(xù)向散熱器運輸。根據(jù)工作模式，例如向車廂供給的空氣或周圍空氣可看做散熱器。
[0012]在間接實現(xiàn)熱傳遞的上述技術的原理中，所有系統(tǒng)的效率根據(jù)冷卻劑的回溫而受到影響。在熱交換器4由對流-熱交換器形成的情況下，制冷劑可在理想的情況下在上述熱交換器4中冷卻，直到冷卻劑的流入溫度為止。在冷卻劑的回溫上升的情況下，從熱交換器4排出的制冷劑的排出溫度也隨之增加。
[0013]尤其，在空氣調節(jié)系統(tǒng)1’以熱栗模式工作的情況下，若周圍空氣的溫度在_15°C至-20°C的范圍，非常低，則可以將車廂盡可能地在短時間內(nèi)調節(jié)至舒服的溫度，可致力于調節(jié)冷卻劑的回溫調節(jié)為約55°C至60°C的范圍。在如上所述的工作方式中，熱交換器4的排出口的制冷劑具有理想的大于55°C的溫度。
[0014]然而，為了使空氣調節(jié)系統(tǒng)1’更有效地工作，制冷劑可冷卻至遠遠低于冷卻劑的預備流動溫度。
[0015]根據(jù)以往的加熱_/冷卻裝置，無法將制冷劑冷卻至遠遠低于冷卻劑的預備流動溫度。
[0016]US2010/0000713A1號中公開具有制冷劑循環(huán)系統(tǒng)及冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)的汽車用空氣調節(jié)系統(tǒng)，這種循環(huán)系統(tǒng)通過用于使制冷劑液化并與其一同將制冷劑的熱量作為冷卻劑送出的熱交換器來結合。從制冷劑流動方向來看，在上述熱交換器的后方連接內(nèi)部熱交換器。
[0017]此時，“內(nèi)部熱交換器”可以被理解為為了在高壓狀態(tài)的制冷劑和低壓狀態(tài)的制冷劑之間傳遞熱量而利用的循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)部的熱交換器。在這種情況下，例如，一方面液化后的液體制冷劑繼續(xù)冷卻或過冷卻，另一方面作為吸入氣體存在的制冷劑在壓縮機的流入口前實現(xiàn)過熱。
[0018]并且，現(xiàn)有技術所公開的空氣調節(jié)系統(tǒng)在以冷卻設備模式工作時，可向車廂供給的空氣的冷卻僅在非常延長的時間范圍內(nèi)通過作為冷卻劑，然后作為制冷劑的空氣的間接性熱交換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的問題在于，提供具有冷劑循環(huán)系統(tǒng)的空氣調節(jié)系統(tǒng)，在上述空氣調節(jié)系統(tǒng)中，當制冷劑在熱栗模式下工作時，從作為凝結器工作的熱交換器排出之后，還可以排出追加的熱量，上述熱量可以用于例如調節(jié)車廂的空氣。并且，當以冷卻設備模式工作時，向車廂供給的空氣應盡可能在短時間內(nèi)被冷卻。如上所述的空氣調節(jié)系統(tǒng)應可以以最大效率工作。
[0020]上述問題通過具有獨立技術方案的特征的對象來解決。改善例記載于從屬技術方案。
[0021]上述問題通過具有兩個以上的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)及一個制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的本發(fā)明的汽車用空氣調節(jié)系統(tǒng)來解決。上述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括:壓縮機，用于壓縮制冷劑；熱交換器，用于使壓縮后的制冷劑冷卻、液化；膨脹機構；以及熱交換器，用于使二