用于额外冷却交通工具冷却系统中的冷却剂的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于冷却交通工具中的冷却剂的方法，所述交通工具包括由压缩机（１０）驱动并带有冷凝器（１１）、蒸发器（１２）和散热器（７）的制冷剂回路（９）。本发明专利技术通过将制冷剂回路的液冷冷凝器（１１）和液冷蒸发器（１２）在散热器（７）的上游和／或下游与交通工具的冷却回路（２）连接、并通过使用制冷剂回路（９）在散热器（７）下游降低交通工具的冷却回路（２）中的冷却剂温度而实现。本发明专利技术还涉及一种用于冷却交通工具中的冷却剂的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及交通工具中的冷却系统，特别地涉及包括至少一个带有冷凝器和蒸发器的压縮机驱动封闭制冷剂回路的冷却系统。本专利技术更特别地涉及额外冷却交通工 具冷却系统中的冷却剂以使得可更有效地冷却交通工具中的部件的方法和系统，该部件通 常通过空冷式低温散热器冷却。
技术介绍
交通工具的发展正向越来越先进复杂的系统进行，以用于实现更好的功能性、更 高的效率等。这不仅被应用于大型、重型及商用交通工具，并且可以涉及控制部件、中冷器、 EGR冷却器等。这些部件中的许多都产生热量，所述热量必须以适合的方式冷却下来。 这些部件通常与交通工具中所谓的被动冷却系统连接，所述被动冷却系统通过空 冷散热器冷却掉部分多余的热量。特别地，当交通工具在温暖气候的地区行驶时，实现足 够有效的冷却变得越来越困难，因此各个部件都不得不在不利的温度条件下运转。冷却剂 的温度和环境空气的温度之间的差减小，散热器冷却掉热量的能力被极大地减小。这意味 着，特别地，必须在交通工具中使用更先进、更耐受以及因此更昂贵的能够在更高温度下运 转的元件。然而，更高的增压空气和EGR的温度造成更差的发动机效率、导致更高的燃料消 耗，并且承受过高热量的例如用于发动机控制的控制部件具有通常更短的寿命，或制造更 昂贵。冷却控制部件的已知方法是通过柴油燃料将热量移走。 然而，现有技术没有指出借助于压縮机驱动的制冷剂回路降低交通工具冷却剂温 度的简单有效的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决所述问题，并且提出获得更好和更有效地冷却交通工具中部件和元件的方法和系统，所述部件和元件为了有效运转需要更好地冷却。 本专利技术的另一个目的是用主动冷却代替经由交通工具的空冷散热器的常规被动冷却，所述主动冷却获得比可以由被动冷却达到的效果更有效的冷却剂的冷却，并且例如在交通工具行驶于温暖的环境中时特别地有利。 本专利技术的另一个目的是提高交通工具中冷却部件和元件的效率，从而实现更低的 燃料消耗、更小的环境影响和更低的运转费用。 本专利技术的另一个目的是使得交通工具中的冷却部件可以基于更少的昂贵元件制 成，和/或使得它们的使用寿命可以延长。 本专利技术的另一个目的是提出一种使用交通工具的常规冷却回路和现有的空冷散 热器的解决方案。 本专利技术的另一个目的是提出一种简单紧凑的解决方案，使其容易地在交通工具中 找到容纳的空间。 根据本专利技术，这些所述和其他目的通过根据权利要求1至6所指出的特征的方法和系统实现。 本专利技术基本上通过将压縮机驱动的制冷剂回路设置在交通工具中、以及将其二次 侧与交通工具的现有低温冷却回路连接而实现，所述交通工具的现有低温冷却回路例如用 于冷却增压空气、EGR气体、各种控制部件等。更特别地，制冷剂回路的冷凝器与交通工具 冷却回路在散热器上游连接，以使得冷却回路中至少部分的加热的冷却剂经过冷凝器的热 交换器，由此冷却剂在返回交通工具的冷却回路、直接在散热器之前被进一步加热。这样额 外加热的冷却剂流动通过散热器，从而变得比另外的常规情况更温热。由于散热器中的冷 却剂和例如借助于风扇冷却散热器的环境空气之间的温度差增大，散热器的冷却效果也增 大，即更多的热量可以从散热器散发到环境空气中。 在冷却剂经过散热器并在其中被冷却之后，即刚好在散热器的下游，至少部分冷 却剂被引导进入并通过压縮机驱动的制冷剂回路的热交换器，所述热交换器与蒸发器共同 组装，在热交换器中冷却剂被进一步冷却。其后冷却剂在散热器下游被泵抽回交通工具的 冷却回路，并且行进到交通工具中待冷却的部件。结果实现额外冷却冷却回路的冷却剂，从 而确保交通工具中重要部件的足够冷却。 本专利技术原理上可以实现比被用于冷却散热器的环境空气更冷的交通工具的冷却 回路中散热器之后的冷却剂温度。 当然，在运行根据本专利技术的压縮机系统时存在能量的费用和因此的燃料的费用， 但是由于例如交通工具的发动机可以在最佳条件下运转，所以节省了更多的能量和燃料， 以导致更高的效率和更低的燃料消耗。 通过在冷却剂经过低温散热器之前增加它的温度，可以因此冷却掉交通工具的冷却剂系统中更多的热量。这是因为环境空气、即横穿通过散热器的冷却空气的温度和被泵抽通过散热器的冷却剂的温度之间的差越大，通常通过散热器发挥的作用越大。 本专利技术的其他特征和益处通过以下陈述的本专利技术更详细的描述和附图及其他权利要求指出。附图说明 参考附图以优选实施方式的形式在下面更详细地描述本专利技术。 图1表示本领域现有技术，并且示意地示出了基于交通工具中所谓的被动冷却的 简单冷却系统。 图2示意地示出了根据本专利技术的所谓的主动冷却系统，其中压縮机驱动的制冷剂 回路通过管线与交通工具的现有冷却回路连接，并且至少部分冷却剂经过至少一个热交换 器以用于压縮机驱动的制冷剂回路中的蒸发器和/或冷凝器。 图3示意地示出了根据图2的本专利技术的备选实施方式，但是其中交通工具冷却回路中的整个冷却剂流动被引导通过压縮机驱动的制冷剂回路的冷凝器和蒸发器。 图4示意地示出了根据图2的本专利技术的另一个备选实施方式，但是其中可以调节交通工具冷却回路的冷却剂的量，以使得更大量或更小量的冷却剂可以被引导经过压縮机驱动的制冷剂回路的冷凝器和/或蒸发器。具体实施例方式图1示出了本领域的现有技术，并且示出了使用普通"被动"冷却的基于交通工具 的冷却系统1的简单示例，由此，通常呈水和乙二醇混合物形式的冷却剂例如通过机械驱 动泵3泵抽，在大致封闭的冷却回路2中环绕。冷却剂经过交通工具中需要冷却的一个或多 个部件4-6。这些部件可以是交通工具的发动机、发动机控制部件、EGR冷却器、中冷器等。 冷却剂在被导回泵3之前，流经空冷低温散热器7。散热器7的冷却效果特别受环境空气的 温度和经过散热器7的气流速度限制，并且例如在交通工具行驶于高气温地区时，散热器7 的冷却效果会显著下降。这意味着不能始终获得足够的冷却，导致交通工具的重要部件和 功能的更低效率以及更高的燃料费用。 图2示意地示出了根据本专利技术的"主动"冷却系统8。压縮机驱动的制冷剂回路9 通过系统管线分别在空冷散热器7的上游和下游与交通工具现有低温冷却回路2连接。 压縮机驱动的制冷剂回路9以已知方式包括借助于通常为加压气体的制冷剂介 质运转的封闭流动回路。制冷剂回路9以已知方式包括机械驱动的压縮机10、冷凝器11、 蒸发器12、干式过滤器13和膨胀装置14，这些元件通过软管和/或管道系统彼此连接。制 冷剂回路9通过冷凝器11散发热量，并通过蒸发器12吸收热量。在此冷凝器11和蒸发器 12每一个都与它们各自的液基热交换器共同组装。制冷剂回路9的流动通过压縮机10实 现，并且从压縮机10流动经过在其中散发热量的冷凝器11、经由于式过滤器13和膨胀装置 14、到达在其中吸收热量的蒸发器12、并在其后返回压縮机10。 交通工具冷却回路2中的至少部分冷却剂在其经过部件4-6并被加热后，由第一 冷却剂泵15引导从散热器7上游第一汇接点16a通过冷凝器11及其热交换器，在所述热 交换器中所述冷却剂被进一步加热。由此被额外加热的冷却剂其后在第二汇接点16b处被 引导回冷却回路2、并且其后被引导通过冷却剂在其中被环境空气冷却的散热器7，所述第 二汇接点16b同样位于散热器7的上游，但是位于第一汇接点16a的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却交通工具的冷却回路中的冷却剂的方法，所述交通工具包括由压缩机（１０）驱动并且带有冷凝器（１１）、蒸发器（１２）和散热器（７）的制冷剂回路（９），其特征在于，－将所述制冷剂回路的液冷冷凝器（１１）和液冷蒸发器（１２）在所述散热器（７）的上游或下游与所述交通工具的冷却回路（２）连接，以及－使用所述制冷剂回路（９）以在散热器（７）下游降低所述交通工具的冷却回路（２）中的冷却剂温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O哈尔，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]