用于作为热泵运行冷却剂循环的方法以及能作为热泵运行的冷却剂循环技术

技术编号:11529029 阅读:111 留言:0更新日期:2015-05-31 17:37
用于作为热泵运行冷却剂循环的方法,其中,借助于压缩机10来压缩冷却剂,并通过冷却剂/加热热交换器装置14泵送冷却剂,来自冷却剂/加热热交换器装置的冷却剂在至少一个第一膨胀机构23中卸压,通过该第一膨胀机构卸压的冷却剂通过至少一个蒸发器24流向压缩机的抽吸入口。在冷却剂/加热热交换器装置的位于冷却剂/加热热交换器装置14的冷却剂入口21和冷却剂出口22之间的分岔位置处,使冷却剂分岔并且通过第二膨胀机构26将冷却剂朝向冷却剂压缩机的抽吸入口引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于作为热泵运行冷却剂循环的方法以及能作为热泵运行的冷却剂循环
本专利技术涉及一种用于作为热泵运行冷却剂循环的方法以及一种能运行作为热泵运行的冷却剂循环。
技术介绍
在电动车辆和混合动力车辆中,为了给乘客车厢和/或各个汽车组件调温,越来越多地考虑能作为热泵运行的冷却剂循环。在低的外部温度的情况下(如温度低于0℃时),具有在至今的空调设备中常见的组件规格(亦即常见的蒸发器或者冷凝器规格)的热泵循环仅仅产生相对而言低的热功率,该热功率低于现今车辆的要求。至今已知的用于车辆的热泵概念因此通常具有附加的电气加热装置,所述电气加热装置在低的外部温度的情况下能实现电气“加热(Zuheizung)”。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,说明一种用于运行冷却剂循环的方法,所述方法即使在低的外部温度的情况下也能实现足够高的热功率,以及创造了一种相应合适的冷却剂循环。该任务通过如下所述得以解决。在按照本专利技术的用于作为热泵运行冷却剂循环的方法中,借助于压缩机来压缩冷却剂,并且通过热交换器装置泵送冷却剂,来自热交换器装置的冷却剂在至少一个第一膨胀机构中卸压,通过第一膨胀机构卸压的冷却剂通过至少一个蒸发器流向压缩机的抽吸入口,在热交换器装置的位于热交换器装置的冷却剂入口和冷却剂出口之间的分岔位置处使冷却剂分岔,并且通过第二膨胀机构将冷却剂朝向抽吸入口引导,所述方法的特征在于,所述热交换器装置是冷却剂/加热热交换器装置,由冷却剂通过冷却剂/加热热交换器装置放出的热量用于加热车辆的乘客车厢。本专利技术的出发点在于如下的想法,通过冷却剂循环的构思并且通过合适的运行策略来确保,被冷却剂压缩机吸入和压缩的冷却剂质量流或者由冷却剂压缩机输送的冷却剂密度(尤其是在低的外部温度的情况下)是尽可能高的。原则上可以考虑,通过冷却剂压缩机的转速匹配来调节冷却剂体积流。不过,冷却剂质量流不仅取决于压缩机的冷却剂体积流,而且取决于冷却剂在冷却剂压缩机的进入口处的密度。此外,冷却剂流通常不能任意提高,因为否则在蒸发器上或者说在冷却剂循环的蒸发器上的温度将会过于剧烈地下降。两个问题能够通过本专利技术得以解决。根据本专利技术的冷却剂循环具有冷却剂压缩机,所述冷却剂压缩机吸入、压缩冷却剂并且通过“冷却剂/加热热交换器装置”或者在空调器中的附加的冷凝器/气体冷却器泵送冷却剂。“冷却剂/加热热交换装置”例如可以是“冷却剂/液体热交换器装置”或者“冷却剂/空气热交换器装置”,热量通过所述冷却剂/液体热交换器装置由冷却剂传输到在热循环中用泵唧送的液体上,热量通过所述冷却剂/空气热交换器装置由冷却剂(在没有中间连接被液体穿流的热循环的情况下)传输到流入到乘客车厢中的空气上。来自冷却剂/加热热交换装置的冷却剂在至少一个第一膨胀机构中卸压。经卸压的冷却剂穿流冷却剂循环的至少一个蒸发器并从那里朝向压缩机的抽吸入口方向回流。所述至少一个蒸发器例如是涉及环境热交换器,环境热交换器从环境空气吸收热量。特别是也可以设有多个蒸发器,例如冷却车辆组件、例如高压蓄能器或类似物的蒸发器。本专利技术的核心在于,在冷却剂/加热热交换器装置的分岔位置(该分岔位置处于冷却剂/加热热交换器装置的冷却剂入口和冷却剂出口之间)处,使冷却剂分岔并且通过第二膨胀机构将冷却剂朝向抽吸入口引导。冷却剂/加热热交换器装置可以是冷却剂/液体热交换器装置,该冷却剂/液体热交换器装置使冷却剂冷却并且也可能使之冷凝,其中,所传输的热量在空调器中被用于通过具有加热热量传输器的热循环来加热内部空间。备选于此地,冷却剂/加热热交换器装置可以是冷却剂/空气热交换器装置,该冷却剂/空气热交换器装置使冷却剂冷却并且也可能使之冷凝,其中,该热量在空调中被直接用于加热内部空间。根据冷却剂,冷却剂/加热热交换器装置中仅进行冷却剂的冷却或也附加地进行冷凝。来自所述至少一个蒸发器的冷却剂质量流因此可以与由冷却剂/加热热交换器装置的分岔位置所分岔出的冷却剂质量流相混合。由此可以这样调整或调节被冷却剂压缩机抽吸的冷却剂的密度或者冷却剂质量流,使得即使在低的外部温度的情况下也产生尽可能高的热功率。优选地,冷却剂在冷却剂入口和分岔位置之间得以冷却。优选地,冷却剂在分岔位置和冷却剂出口之间得以进一步冷却,从而冷却剂得以冷凝。优选地,冷却剂在分岔位置和冷却剂出口之间得以进一步过临界地冷却。优选地,冷却剂循环通过冷却剂/加热热交换器装置与被液体穿流的热循环热耦合,其中,冷却剂/加热热交换器装置是冷却剂/液体热交换器装置。优选地,热循环具有水泵,所述水泵的输送功率是可调整的。优选地,冷却剂/加热热交换器装置是冷却剂/空气热交换器装置,所述冷却剂/空气热交换器装置将热量直接放出到要加热的气流上。优选地,冷却剂/空气热交换器装置的两个部分在空气侧串联。优选地,第一部分在第二部分之后在空气侧被穿流。优选地,在冷却剂/加热热交换器装置的冷却剂出口之后,使冷却剂分岔,并且通过第三膨胀机构使冷却剂朝向抽吸入口引导。优选地,来自所述至少一个蒸发器的冷却剂通过收集器引导至抽吸入口。优选地,来自第二膨胀机构的冷却剂通过收集器流向抽吸入口。优选地,来自第三膨胀机构的冷却剂通过收集器流向抽吸入口。优选地,压缩机的抽吸入口处的冷却剂的密度和/或在抽吸入口处的冷却剂质量流通过控制第二膨胀机构和/或第三膨胀机构和/或压缩机的转速而得以调节。优选地,在收集器的冷却剂入口处或者在其之前,借助于压力传感器测量冷却剂的压力,和/或借助于温度传感器测量冷却剂的温度,并且由此确定冷却剂的密度。优选地,第二膨胀机构和/或第三膨胀机构根据冷却剂的压力和/或温度来控制或者调节。优选地,在第二膨胀机构的入口上的冷却剂的密度通过水泵的转速得以调节。按照本专利技术的能作为热泵运行的冷却剂循环具有:压缩机;沿冷却剂的流动方向设置在压缩机之后的热交换器装置,该热交换器装置包括与压缩机的压力侧流动连接的冷却剂入口并且包括冷却剂出口;至少一个与冷却剂出口流动连接的第一膨胀机构;至少一个沿冷却剂的流动方向设置在第一膨胀机构之后的蒸发器,冷却剂由该蒸发器流向压缩机的抽吸入口;热交换器装置在一个位于冷却剂入口和冷却剂出口之间的位置处具有冷却剂的分岔位置,冷却剂通过该冷却剂分岔位置在绕行热交换器装置的位于冷却剂的分岔位置下游的区段和所述至少一个第一膨胀机构和所述至少一个蒸发器的情况下流向压缩机的吸入侧;所述冷却剂循环的特征在于,所述热交换器装置是冷却剂/液体热交换器装置,冷却剂循环通过冷却剂/液体热交换器装置与被液体穿流的热循环热耦合。优选地,设有收集器,所述收集器设置在所述至少一个蒸发器和抽吸入口之间或者在冷却剂的分岔位置和抽吸入口之间。根据本专利技术的一种进一步扩展方案,位于在冷却剂/加热热交换器装置的分岔位置和冷却剂压缩机的抽吸入口之间的冷却剂循环的区段中设有第二膨胀机构。以想象的方式,冷却剂/加热热交换器装置可以被分成一个“第一区段”,所述第一区段从冷却剂入口延伸至分岔位置。在该第一区段中,通过冷却剂压缩机所压缩和变热的冷却剂得以冷却,其中,可以规定,在整个第一区段上保持气态、即保持过热。于此相应地,冷却剂/加热热交换器装置的第一区段可以被称为“减温器(Enthitzer)”,气态冷却剂通过所述减温器得以冷却。冷却剂/加热热交换器装置的“本文档来自技高网...
用于作为热泵运行冷却剂循环的方法以及能作为热泵运行的冷却剂循环

【技术保护点】
用于作为热泵运行冷却剂循环(10)的方法,其中,借助于压缩机来压缩冷却剂,并且通过冷却剂/加热热交换器装置(14)泵送冷却剂,来自冷却剂/加热热交换器装置(14)的冷却剂在至少一个第一膨胀机构(23)中卸压,通过第一膨胀机构(23)卸压的冷却剂通过至少一个蒸发器(24)流向压缩机(11)的抽吸入口(12),其特征在于,冷却剂/加热热交换器装置(14)的位于冷却剂/加热热交换器装置(14)的冷却剂入口(21)和冷却剂出口(22)之间的分岔位置(23)使冷却剂分岔,并且通过第二膨胀机构(26)将冷却剂朝向抽吸入口(12)引导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.10 DE 102012222594.31.用于作为热泵运行冷却剂循环(10)的方法,其中,借助于压缩机来压缩冷却剂,并且通过热交换器装置泵送冷却剂,来自热交换器装置的冷却剂在至少一个第一膨胀机构(23)中卸压,通过第一膨胀机构(23)卸压的冷却剂通过至少一个蒸发器(24)流向压缩机(11)的抽吸入口(12),在热交换器装置的位于热交换器装置的冷却剂入口(21)和冷却剂出口(22)之间的分岔位置(23’)处使冷却剂分岔,并且通过第二膨胀机构(26)将冷却剂朝向抽吸入口(12)引导,其特征在于,所述热交换器装置是冷却剂/加热热交换器装置(14),由冷却剂通过冷却剂/加热热交换器装置(14)放出的热量用于加热车辆的乘客车厢。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冷却剂在冷却剂入口(21)和分岔位置(23’)之间得以冷却。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,冷却剂在分岔位置(23’)和冷却剂出口(22)之间得以进一步冷却,从而冷却剂得以冷凝。4.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,冷却剂在分岔位置(23’)和冷却剂出口(22)之间得以进一步过临界地冷却。5.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,冷却剂循环(10)通过冷却剂/加热热交换器装置(14)与被液体穿流的热循环(17)热耦合,其中,冷却剂/加热热交换器装置(14)是冷却剂/液体热交换器装置。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,热循环(17)具有水泵(18),所述水泵的输送功率是可调整的。7.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,冷却剂/加热热交换器装置(14)是冷却剂/空气热交换器装置,所述冷却剂/空气热交换器装置将热量直接放出到要加热的气流上。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,冷却剂/空气热交换器装置的两个部分在空气侧串联。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,第一部分在第二部分之后在空气侧被穿流。10.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,在冷却剂/加热热交换器装置(14)的冷却剂出口(22)之后,使冷却剂分岔,并且通过第三膨胀机构(29)使冷却剂朝向抽吸入口(12)引导。11.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,来自所述至少一个蒸发器(24)的冷却剂通过收集器(25)引导至抽吸入口(12)。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,来自第二膨胀机构(26)的冷却剂通过收集器(25)流向抽吸入口(12)。13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在冷却剂/加热热交换器装置(14)的冷却剂出口(22)之后,使冷却剂分岔,并且通过第三膨胀机构(29)使冷却剂朝向抽吸入口(12)引导,来自第三膨胀机构(29)的冷却剂通过收集器(25)流向抽吸入口。14.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,压缩机(11)的抽吸入口(12)处的冷却剂的密度和/或在抽吸入口(12)处的冷却剂质量流通过控制-第二膨胀机构(26)和/或-压缩机(11)的转速而得以调节。15.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·赫博尔茨海默P·扎茨格O·霍恩M·科诺特S·莫根施特恩F·舍德尔
申请(专利权)人:宝马股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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