專利名稱：用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其具有制冷劑回路(或制冷回路)，該制冷劑回路包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和潛冷存儲(chǔ)器(latent cold storage)，該潛冷存儲(chǔ)器的熱量可通過(guò)制冷劑回路提取。這種熱提取被稱作裝載。此外，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于冷卻空氣的裝置，該裝置這樣形成，以使得熱量從空氣中提取出來(lái)并且被供給到潛冷存儲(chǔ)器。這種熱量的供給被稱作卸載。特別是，這種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)被用于載重汽車或運(yùn)貨汽車。特別是，其被用作固定或靜止的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從DE 198 52 641 C1中已知用于車輛的固定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有制冷劑回路，該制冷劑回路包括壓縮機(jī)、液化器、蓄積器和至少一個(gè)蓄冰單元。該蓄冰單元由帶有膨脹機(jī)構(gòu)的汽化器和圍繞在膨脹機(jī)構(gòu)周圍的冰蓄積器組成。此外，帶有膨脹機(jī)構(gòu)的另一汽化器與至少一個(gè)蓄冰單元并聯(lián)連接，其中，如果制冷劑流過(guò)蓄冰單元的另一汽化器或者所述汽化器，可通過(guò)相應(yīng)的開關(guān)閥進(jìn)行控制。壓縮機(jī)由車輛的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)機(jī)械驅(qū)動(dòng)，并可經(jīng)由風(fēng)扇傳動(dòng)皮帶借助于電磁離合器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種緊湊的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其適于在車輛的靜止操作中冷卻該車輛。
該目的可通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中的特征解決。本發(fā)明的其他有利構(gòu)造為從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的特征在于提出一種用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其具有第一制冷劑回路和用于冷卻空氣的裝置，該第一制冷劑回路包括電動(dòng)壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和潛冷存儲(chǔ)器，該潛冷存儲(chǔ)器的熱量通過(guò)該制冷劑回路被提取，該用于冷卻空氣的裝置被這樣形成，以使得從空氣中提取熱量并將該熱量供給至該潛冷存儲(chǔ)器。借助于該電動(dòng)壓縮機(jī)，可以獨(dú)立于車輛的驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的功率，并且如果需要，壓縮機(jī)也可獨(dú)立于車輛的驅(qū)動(dòng)被提供電能。由此，在極高熱度的情況下也可以簡(jiǎn)單的方式從潛冷存儲(chǔ)器中提取預(yù)定量的熱量。
如果在車輛內(nèi)還設(shè)有另一主空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該主空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓縮機(jī)通過(guò)利用車輛的驅(qū)動(dòng)軸、例如曲軸驅(qū)動(dòng)，在主空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓縮機(jī)以最大容量操作時(shí)，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的潛冷存儲(chǔ)器的裝載也會(huì)迅速地產(chǎn)生作用。
潛冷存儲(chǔ)器的特征在于其非常高的特定冷容量。這具有可以非常緊湊地形成空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。特別是，在驅(qū)動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn)時(shí)，其可以從車輛的靜止操作中的空氣中提取大量的熱量。
在本發(fā)明的有利構(gòu)造中，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有一制冷劑回路，該制冷劑回路包括泵、潛冷存儲(chǔ)器和換熱器，通過(guò)該換熱器可提取空氣中的熱量并將該熱量供給至潛冷存儲(chǔ)器。這具有換熱器可以置于車輛的任何位置上的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的另一有利構(gòu)造中，為該換熱器配備一鼓風(fēng)機(jī)，該鼓風(fēng)機(jī)影響流過(guò)換熱器的空氣并同時(shí)影響流過(guò)加熱元件的空氣。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即只需一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，以一方面用于冷卻空氣，另一方面用于加熱空氣。
特別地，有利的是，當(dāng)加熱元件為使流體流過(guò)的加熱換熱器時(shí)，可通過(guò)燃料加熱裝置對(duì)其進(jìn)行加熱。利用以這種方式形成的加熱元件，可以獲得非常高的加熱功率。
在本發(fā)明的另一有利構(gòu)造中，潛冷存儲(chǔ)器被這樣設(shè)置，以使得待冷卻的空氣在流過(guò)潛冷存儲(chǔ)器的同時(shí)被其冷卻。因此，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以特別緊湊地形成。在上下文中，當(dāng)制冷劑回路包括多個(gè)潛冷存儲(chǔ)器時(shí)是非常有利的。
因此，可以在車輛的許多位置處進(jìn)行冷卻。特別是，這在載重汽車中是有利的，其中該載重汽車除了具有駕駛室之外，還具有獨(dú)立于該駕駛室的臥室/起居室。
在本發(fā)明的另一有利構(gòu)造中，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)還設(shè)裝有一發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，并因此提供電動(dòng)壓縮機(jī)的電能。通過(guò)這種方式，在驅(qū)動(dòng)操作過(guò)程中，電動(dòng)壓縮機(jī)可以較高的功率工作。


下面將基于示意性的附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第一實(shí)施例，圖2示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第二實(shí)施例，圖3示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第三實(shí)施例，圖4示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第四實(shí)施例，圖5示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第五實(shí)施例，圖6示出了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第六實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在所有附圖中，結(jié)構(gòu)和功能相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(圖1)置于車輛、特別是載重汽車(motor truck)中。該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有制冷劑回路1，該制冷劑回路1包括電動(dòng)壓縮機(jī)2、冷凝器4、蓄積器8、膨脹閥10和潛冷存儲(chǔ)器12，其中所述冷凝器4設(shè)有冷凝器鼓風(fēng)機(jī)6。
膨脹閥10可被控制或者僅形成為流量限制器。壓縮機(jī)2的輸出端經(jīng)由第一管線14與冷凝器4相連，該第一管線14反過(guò)來(lái)通過(guò)其輸出端經(jīng)由第二管線16與蓄積器8相連，該第二管線16優(yōu)選還包括干燥器。蓄積器8經(jīng)由第三管線18與膨脹閥10相連，該第三管線18經(jīng)由第五管線22將其輸出端與潛冷存儲(chǔ)器相連。潛冷存儲(chǔ)器12的輸出端經(jīng)由第五管線22與壓縮機(jī)2的輸入端相連。電動(dòng)壓縮機(jī)2優(yōu)選由發(fā)電機(jī)24供給電能，該發(fā)電機(jī)24由車輛的驅(qū)動(dòng)器28的驅(qū)動(dòng)軸26驅(qū)動(dòng)。例如，驅(qū)動(dòng)器28可以是內(nèi)燃機(jī)。然而，電動(dòng)壓縮機(jī)也可以其他方式被供給電能，例如，可借助于燃料電池或者輸出電能的任何元件如電池組供給電能。而且，也可以通過(guò)所列舉的示例元件的任何組合向該電動(dòng)壓縮機(jī)供給電能。通過(guò)這些元件的相應(yīng)尺寸設(shè)計(jì)，電動(dòng)壓縮機(jī)2可以通過(guò)在極限運(yùn)行條件下也足夠的功率工作，以便從潛冷存儲(chǔ)器12中提取所需量的熱量。
在電動(dòng)壓縮機(jī)2的工作過(guò)程中，例如為R134a或CO2的制冷劑被壓縮，由此其溫度升高。冷凝器4與冷凝器鼓風(fēng)機(jī)協(xié)作，從而使得通過(guò)流過(guò)冷凝器4的空氣從制冷劑中提取熱量。
由此被冷卻和液化的制冷劑經(jīng)由第二管線16進(jìn)一步流到蓄積器8，并接著經(jīng)由第三管線18流到膨脹閥10，借助于該膨脹閥10，其被膨脹至低壓狀態(tài)，其中制冷劑的溫度顯著降低。隨后，制冷劑流到潛冷存儲(chǔ)器12中，并在此通過(guò)將其汽化從該冷存儲(chǔ)介質(zhì)中提取熱量。其然后再次汽化的制冷劑經(jīng)由第五管線22進(jìn)一部流到電動(dòng)壓縮機(jī)2，并在此被再次壓縮。
潛冷存儲(chǔ)器12的高的特定冷容量由這樣的事實(shí)產(chǎn)生，即，通過(guò)制冷劑從潛冷存儲(chǔ)器中的冷存儲(chǔ)介質(zhì)提取能量，從而發(fā)生從液態(tài)向固態(tài)的相態(tài)轉(zhuǎn)變。因此，可以緊湊地形成潛冷存儲(chǔ)器。此外，其可以廉價(jià)地制造。
在制冷劑為CO2時(shí)，優(yōu)選地，冷凝器4為氣體冷卻器，且管線18、22在內(nèi)部換熱器中相互接觸，并且蓄積器置于管線22內(nèi)。
該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括制冷劑回路30，該制冷劑回路具有換熱器32、泵34和潛冷存儲(chǔ)器12。該潛冷存儲(chǔ)器12經(jīng)由第六管線36與換熱器32相連，該第六管線36的輸出端經(jīng)由第七管線38與泵34的輸入端相連。泵34的輸出端經(jīng)由第八管線40與潛冷存儲(chǔ)器12相連。
優(yōu)選地，泵34被電驅(qū)動(dòng)，并且例如可以從未示出的電池獲得其所需的電能。泵34將制冷劑回路的制冷劑泵送通過(guò)潛冷存儲(chǔ)器12，其中，潛冷存儲(chǔ)器12被供給熱量并以該方式被冷卻。冷卻的制冷劑然后通過(guò)第六管線36倒出或流入換熱器32，該鼓風(fēng)機(jī)42以可控方式向該換熱器32供給空氣，然后空氣將熱量傳遞給換熱器32，并因此被冷卻并有助于實(shí)現(xiàn)車輛的內(nèi)部空間的所需冷卻。換熱器32可置于客室的區(qū)域內(nèi)，或者也可置于車輛的臥室或起居室內(nèi)。從流動(dòng)的空氣所傳遞的熱量將換熱器32內(nèi)的制冷劑加熱，并且因此，加熱的制冷劑經(jīng)由第八管線38流動(dòng)至泵34，在此其被再次泵送到潛冷存儲(chǔ)器12。
優(yōu)選的是，在車輛的驅(qū)動(dòng)操作過(guò)程中，電動(dòng)壓縮機(jī)2被操作，并且因此從潛冷存儲(chǔ)器12提取熱量。在車輛的靜止操作過(guò)程中，優(yōu)選的是，壓縮機(jī)22未操作或者至多以低電功率操作。在靜止操作中，泵34根據(jù)所需的制冷功率驅(qū)動(dòng)，并因此借助于制冷劑回路30冷卻車輛內(nèi)的空氣。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中(圖2)，另外設(shè)置一加熱元件，該加熱元件為加熱換熱器44，其中，優(yōu)選為水和乙二醇的混合物的流體流過(guò)加熱換熱器44，該流體可被燃料加熱裝置46加熱，并經(jīng)由第九管線48供給到加熱換熱器44。加熱換熱器44被這樣設(shè)置，以使得鼓風(fēng)機(jī)42也控制流過(guò)加熱換熱器44的空氣。因此，簡(jiǎn)單地通過(guò)一鼓風(fēng)機(jī)42便可控制流過(guò)加熱換熱器44的空氣和流過(guò)換熱器32的空氣。
在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第三實(shí)施例(圖3)中，設(shè)置有空氣加熱元件50，該加熱元件例如可成形為PTC電阻元件，并因此將電能轉(zhuǎn)化為熱能，并這樣設(shè)置該加熱元件50，以使得通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)42來(lái)控制緊鄰空氣加熱元件52流過(guò)的空氣量。例如，空氣加熱元件50可以形成為燃料空氣加熱裝置。
在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第四實(shí)施例(圖4)中，為潛冷存儲(chǔ)器12配備一鼓風(fēng)機(jī)42，并控制流過(guò)潛冷存儲(chǔ)器或者緊鄰用于該潛冷存儲(chǔ)器的散熱片流過(guò)的待冷卻空氣，且因此將熱量傳遞給潛冷存儲(chǔ)器12，并且該空氣因此被冷卻。通過(guò)這種方式，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以特別緊湊地形成，因?yàn)橹评鋭┗芈?0可以被省略，特別是在其處于車輛內(nèi)的多個(gè)位置時(shí)，空氣的冷卻必須實(shí)施，有利的是，在該上下文中，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括多個(gè)潛冷存儲(chǔ)器12。該多個(gè)潛冷存儲(chǔ)器12然后可置于車輛的多個(gè)相應(yīng)位置處，例如，載重汽車中的潛冷存儲(chǔ)器12可置于客室內(nèi)，其他潛冷存儲(chǔ)器12可置于獨(dú)立于客室形成的臥室和/或起居室內(nèi)。
在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第四實(shí)施例中，也可存在根據(jù)圖2和3所示的實(shí)施例的燃料加熱裝置46和加熱換熱器44或者空氣加熱元件50。
在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第五實(shí)施例(圖5)中，燃料加熱裝置46置于制冷劑回路30的旁路48中。在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第六實(shí)施例中，燃料加熱裝置46與第六管線36相連。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其具有制冷劑回路(1)和用于冷卻空氣的裝置，該制冷劑回路(1)包括電動(dòng)壓縮機(jī)(2)、冷凝器(4)、膨脹閥(10)和潛冷存儲(chǔ)器(12)，其中通過(guò)該制冷劑回路(1)從該潛冷存儲(chǔ)器(12)中提取熱量，該用于冷卻空氣的裝置被這樣形成，以使得從空氣中提取熱量并將該熱量供給至該潛冷存儲(chǔ)器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該用于冷卻空氣的裝置包括制冷劑回路(30)，該制冷劑回路(30)包括泵(34)、潛冷存儲(chǔ)器(12)和換熱器(32)，通過(guò)該換熱器(32)從空氣中提取熱量并且然后將該熱量供給至該潛冷存儲(chǔ)器(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，為該換熱器(32)配備一鼓風(fēng)機(jī)(32)，該鼓風(fēng)機(jī)(32)影響流過(guò)該換熱器(32)的空氣并同時(shí)影響流過(guò)一加熱元件的空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該加熱元件為加熱換熱器(44)，其中一流體流過(guò)該加熱換熱器(44)，該流體可由一燃料加熱裝置(46)加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該潛冷存儲(chǔ)器(12)被這樣設(shè)置，以使得待冷卻的空氣流過(guò)該潛冷存儲(chǔ)器(12)并以此方式被冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該制冷劑回路(1)包括多個(gè)潛冷存儲(chǔ)器(12)。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，為該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)配備一發(fā)電機(jī)(24)，該發(fā)電機(jī)(24)由該車輛的驅(qū)動(dòng)器(28)的驅(qū)動(dòng)軸(26)驅(qū)動(dòng)，并因此提供用于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)壓縮機(jī)(2)的電能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括制冷劑回路(1)，該制冷劑回路(1)包含電動(dòng)壓縮機(jī)(2)、冷凝器(4)、膨脹閥(10)和潛冷存儲(chǔ)器(12)。通過(guò)該制冷劑回路(1)從該潛冷存儲(chǔ)器(12)中提取熱量；這也被稱作潛冷存儲(chǔ)器(12)的裝載。該系統(tǒng)還設(shè)有用于冷卻空氣的裝置，該用于冷卻空氣的裝置以這樣的方式構(gòu)造，以使得將熱量從所述空氣中提取出來(lái)并供給至潛冷存儲(chǔ)器(12)。因此，可以使用低成本、高效的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是在車輛靜止時(shí)。
文檔編號(hào)B60H1/32GK1933986SQ200580008707
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者沃爾夫?qū)た死啄? 努爾丁·哈利法, 奧里弗·霍恩 申請(qǐng)人:韋巴斯托股份公司