[发明专利]汽车乘员舱空气调节用空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于对汽车乘员舱的空气进行调节的空调系统。上述空调系统的运行模式包括用于对向乘员舱供给的空气进行冷却的冷却装置模式、用于进行加热的热泵模式及再热模式，上述空调系统包括：外罩，具有用于向具有通往乘员舱的排出口的空气分配系统内引导空气的第一流动通道和第二流动通道；以及制冷剂循环系统，具有至少2个热交换器。在此情况下，以与运行模式无关地作为蒸发器运行的第一热交换器配置于上述第一流动通道内，而且，以与运行模式无关地作为冷凝器运行的第二热交换器配置于上述第二流动通道。本发明还涉及上述空调系统的运行方法。

背景技术

在现有技术中公开了用于对向乘员舱供给的被调节的空气进行加热、冷却及除湿的冷却装置模式与热泵模式兼用汽车空调系统。如上所述的空调控制制冷剂循环系统侧或空气侧。

具有热泵功能的以往的小型空气侧控制空调系统具有蒸发器、压缩机、冷凝器/气体冷却器及具有膨胀部件的结构简单的制冷剂循环系统。在此情况下，上述蒸发器在冷却装置模式和热泵模式中均作为蒸发器运行，而且，上述冷凝器也在冷却装置模式和热泵模式中均作为冷凝器运行。对此，热量流动的控制完全通过空气侧流量调节(flow control)来实现。加热、冷却及除湿功能使空调系统的空气侧以符合目的的方式相连接，由此向乘员舱提供任一混合温度下的空气。在此情况下，根据需要，能够使作为暖风流来在冷凝器过流的空气流与作为冷风流来在蒸发器过流的空气流以与送风温度相对应的方式混合。以如上所述的方式混合的空气流通过流动通道被引向乘员舱。空气流借助具有多个排出控制部件的配置于车辆内的空气分配系统被引向挡风玻璃侧的至少一个排出口、用于直接向乘客送风的仪表盘内排出口及向伸腿空间送风的排出口等的相应排出口。剩余空气通过追加的排出口从小型空调系统的外罩向外部排出。

在FR2743027A1号中公开仅具有蒸发器、压缩机、冷凝器及膨胀部件的以往的具有制冷剂循环系统的车辆用空调。热交换器至少配置于在流动技术上呈互相分离的形态的单独的流动通道内。上述流动通道包括交叉连接部(cross connection)或旁道。借助送风机(blower)吸入的空气质量流动根据风门的封闭及开放、根据需要或根据运行模式通过上述旁道，由此经由上述热交换器的表面引导。在此情况下，上述空气质量流动被冷却、除湿或被加热之后，向乘员舱、外部排出。

在DE102011052752A1号中公开了具有用于对空气进行加热及冷却的热泵功能的模块式车辆用空调。上述车辆用空调包括送风机、具有用于调节空气流动路径的风门的外罩、冷却器、蒸发器、压缩机、膨胀部件及具有相关连接管的制冷剂循环系统。上述外罩内具有蒸发器的蒸发器空气流动路径及冷凝器的冷凝器空气流动路径。上述2个空气流动路径通过可控制风门相连接，以便仅通过调节空气的流动路径来对乘员舱进行加热或冷却。

在DE102012108891A1号中公开了用于调节乘员舱的空气的空调系统。上述空调系统包括：外罩，具有用于引导空气的第一流动通道及第二流动通道；以及制冷剂循环系统，具有蒸发器和冷凝器。上述蒸发器配置于第一流动通道内，上述冷凝器配置于第二流动通道内。在此情况下，上述热交换器中的至少一个热交换器，即，蒸发器或冷凝器的热传递表面的一部分分别配置于第一流动通道和第二流动通道。在各个运行模式中所需的热传递表面的比例可通过借助空气引导装置向上述热传递表面供给空气的方式调节。

在现有技术中公开的空调系统的特征在于，向乘员舱引导的空气由多个空气流混合而来，从而具有混合温度。上述空调系统也被标记为单一区域空调系统。最终，向配置于车辆内的空气分配系统提供温度相同的空气，因而从开放的所有排出口向乘员舱流入的空气流以相同温度排出。但是，汽车空调系统的形成及运行存在条件，根据上述空调系统的形成及运行条件，为了在乘员舱内形成与温和的伸腿空间(下部区域)和凉爽的头部区域(上部区域)相对应的适宜空气的温差层(temperature stratification)，从仪表盘排出口排出的用于直接向乘客送风的空气的温度应低于从(伸腿空间)排出口向伸腿空间流入的空气的温度。因此，应单独调节个别排出口，尤其，应单独调节从仪表盘内的排出口排出的空气流的温度和从通往伸腿空间的排出口排出的空气流的温度，而上述单独温度调节无法通过从所有排出口排出相同温度的空气流量来实现。

发明内容

技术问题