[发明专利]用于机动车的空调设备和其运行方法

说明书

本发明涉及用于机动车的空调设备，包括：‑具有冷却剂主回路(12)的冷却剂回路(10)，其具有沿冷却剂流动方向按顺序布置在冷却剂主回路(12)中的压缩机(20)、冷凝器/气体冷却器(30)、第一膨胀机构(51)和可作为第一蒸发器(41)运行的空气/冷却剂换热器，和‑冷冻剂回路(70)，其具有冷冻剂泵和与热源热耦合的吸收换热器，冷却剂回路(10)和冷冻剂回路(70)借助构造为冷冻剂/冷却剂换热器的耦合换热器(60)相互热耦合，耦合换热器在冷却剂侧沿冷却剂流动方向后置于第一蒸发器(41)并可作为蒸发器运行。本发明特征在于分支线路(14)沿冷却剂流动方向在第一膨胀机构(51)前从冷却剂主回路分岔，在第一蒸发器(41)与耦合换热器(60)之间又通入冷却剂主回路(12)且具有可控制的分支线路膨胀机构(141)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的空调设备，其包括：

-具有冷却剂主回路的冷却剂回路，冷却剂主回路具有沿冷却剂的流动方向按顺序布置在冷却剂主回路中的：压缩机、冷凝器/气体冷却器、第一膨胀机构和可作为第一蒸发器运行的空气/冷却剂换热器，

并且所述空调设备包括

-冷冻剂回路，其具有冷冻剂泵和与热源热耦合的吸收换热器，

其中，冷却剂回路和冷冻剂回路借助构造为冷冻剂/冷却剂换热器的耦合换热器来相互热耦合，耦合换热器在冷却剂侧沿冷却剂的流动方向后置于第一蒸发器，并且同样可以作为蒸发器运行。

本发明还涉及用于运行这种空调设备的方法。

背景技术

该类型的空调设备和其运行方法由EP 1 434 967B1已知。

机动车的越来越多的电气化需要复杂的空调解决方案。一方面，内燃机的废热为了加热目的没有或仅在有限的范围内是可用的。另一方面，电气或电子部件，例如牵引用电池需要主动冷却，其不能够通过常规的被动的冷冻剂回路(其例如从内燃机的冷却中是已知的)实现。

原则上可想到的一方面针对冷却电气或电子部件，另一方面针对乘客舱的空气调节使用不同的分别完整的冷却剂回路的可能性由于成本和结构空间原因是不实用的。为了乘客舱的区域空气调节已知的是，(唯一的)冷却剂回路配备有两个并联的蒸发器，其分别可以通过相关联的膨胀机构彼此独立地控制。原则上实用的方案然而在多于两个的蒸发器的并联的情况下受到限制。尤其提高如下危险：用于随冷却剂循环的用于润滑压缩机的油的其中一个或多个蒸发器变为“收集器”，从而其故障风险提高。这尤其适用于如下情况：在这些情况下，其中一个平行的蒸发器在更长的时间内保持未被使用，如这针对电子器件冷却器尤其一定会在寒冷季节中出现的那样。与之不同地，与乘客舱中的空气热耦合的蒸发器通常即使在冷的外部温度中也保持运行，即作为空气去湿器运行或必要时在应用热泵的情况下运行。

由之前提到的该类型的文献已知一种冷却剂回路，其具有压缩机、冷凝器/气体冷却器、膨胀机构和构造为空气/冷却剂换热器的第一蒸发器，其中，同样可作为蒸发器运行的耦合换热器后置于第一蒸发器。耦合换热器构造为冷冻剂/冷却剂换热器，并且使冷却剂回路和冷冻剂回路热耦合，冷冻剂回路本身与待冷却的、即作用为热源的电子器件热耦合。在此使用的概念“冷凝器/气体冷却器”表示如下构件，其在压缩机和膨胀机构之间用于冷却被压缩的冷却剂，其中，这可以根据所使用的冷却剂的不同而带来实际的冷却，也即导致原先为气态的冷却剂的液化，或者冷却剂在保持其气态状态的情况下的单纯地冷却。