[发明专利]汽车的用于吸热的换热器装置和空调系统

说明书

本发明涉及一种用于冷却空气的换热器装置，其具有鼓风机、空气引导导流器和换热器，所述换热器集成在制冷剂回路中、可由制冷剂穿流且可加载空气，使得热量能从空气传递给制冷剂，此时制冷剂蒸发。鼓风机在空气的流动方向上这样设置在换热器之前，使得鼓风机的损失热量在抵达换热器之前加热空气，并且换热器构成为具有成列设置的管的管式换热器。管式换热器构成为至少两列。本发明还涉及一种空调系统，所述空调系统构造得用于制冷装置和热泵运行，用于冷却和加热，并且用于再热运行，所述再热运行用于对汽车的乘客室的空气进行调温。本发明还涉及一种用于识别和避免空调系统的蒸发器结冰的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却空气的换热器装置，其具有鼓风机、空气导流器和换热器。所述换热器集成在制冷剂回路中并且可由制冷剂穿流，且可加载空气，使得热量能从空气传递给制冷剂，其中，制冷剂蒸发。

此外，本发明还涉及一种用于对汽车的乘客室的空气进行调温的空调系统，它包括换热器装置。所述空调系统具有带第一和第二流动通道(它们用于引导空气)的壳体，并且具有带第一换热器、压缩机、第二换热器和膨胀机构的制冷剂回路，所述第一换热器相当于换热器装置的换热器。第一换热器设置在第一流动通道中且第二换热器设置在第二流动通道中。

此外，本发明还涉及一种用于运行空调系统的方法，用于实现组合的制冷装置及加热运行并且用于实现再热运行，所述再热运行用于在再热运行中对乘客室的空气进行调温，还涉及一种用于识别和避免作为蒸发器运行的换热器的结冰。

背景技术

早就属于现有技术的汽车空调装置包括具有不同零件的制冷剂回路，例如通常设置在车辆正面中的冷凝器、连接到车辆发动机上且通过它驱动的压缩机、设置在乘客室中的蒸发器以及软管及连接器。所述空调装置对空气进行调温，所述空气随后导入乘客室中。所述压缩机通常由汽车的发动机通过将机械能耦合到压缩机轴上来运行。冷却通风机和鼓风机由12V的整车电源供电。

用于乘客室的送风通过鼓风机吸入空调设备中，并且为实现冷却和/或除湿通过制冷剂回路的蒸发器进行引导。当空调装置在制冷装置模式下运行时，热量从在压缩机中压缩的、蒸气状的制冷剂中在冷凝器中以较高的压力水平获取热量，并且排放到环境空气中。

在汽车正面区域的安装位置中，冷凝器垂直于空气的流动方向，并且具有很大的润湿面，所述润湿面在小型汽车中具有在14dm2至18dm2范围内的数值，在紧凑型汽车中具有在20dm2至22dm2范围内的数值，在大型汽车中具有超过24dm2的数值。

润湿面是指在换热器的进入口或排出口上基本上垂直于空气流动方向进行定向的表面，它也称为流动面。所述润湿面在此包括换热器的加有肋条或设置有肋条区域，并相当于空气侧的流动横截面。

为了通过换热器输送环境空气，应用构成为轴流式通风机的冷却通风机，它作为抽吸通风机设置在所谓的冷却模块的空气侧的排出口上。因为轴流式通风机设计得虽然压差较小但可输送较大的空气体积流，所以冷却模式的在空气侧成列依次设置和穿流的换热器(如发动机冷却回路的冷却剂-空气-换热器、增压空气冷却器或制冷剂回路的冷凝器)用于以尽可能小的深度来减少空气的流动阻力。此深度在此指在空气的流动方向上换热器的厚度，或指空气侧的流动长度。

在现有技术中，在用于汽车的空调装置中(其在热泵模式下运行并把环境空气当作热源)应用在制冷装置模式下作为冷凝器运行的换热器，作为蒸发器。

在换热器运行时环境空气经由冷却通风机或冷却通风机组件通过换热器进行抽吸，在制冷装置模式下借助所述换热器热量从制冷剂排放到环境空气中，并在热泵模式下吸收来自环境空气的热量。在车辆的停车状态下，即没有额外的、以车辆速度为基础的空气速度，在冷却通风机的最大功率下只能达到较小的、空气的平均流动速度(达3.5m/s)。