用于冷却和加温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和加温目的的系统，其包括制冷剂回路（２）和两个基于液体的外部第二回路（３、４），所述制冷剂回路（２）至少带有压缩机（５）、液体冷却的冷凝器（６）、液体加热的蒸发器（７），其元件回路（３）包括位于将被冷却或加温的空间中的元件（１３）。本发明专利技术通过以下方式被实现：在制冷剂回路（２）中、在元件回路（３）中或在散热器回路（４）中的流动不被交替变换／逆转的情况下，两个第二回路（３、４）在热泵运行过程中结合以形成共同的单个回路，从而冷凝器（６）对被供给至元件（１３）的液体加热，结果元件（１３）释放热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及压缩机系统，其具有用于冷却和加温目的的闭合制冷剂回路并且至少包括冷凝器和蒸发器。本专利技术更特别地涉及一种用于对交通工具的内部以及特别是商用车辆的驾驶空间进行冷却或加温的方法和系统，所述商用车辆例如是带有可倾斜座舱的交通工具。本专利技术特别地涉及压缩机系统，其包括液体冷却的冷凝器和蒸发器，并且具有用于将热的或冷的液体传输到驾驶空间的低压回路。
技术介绍
已知的交通工具(或车辆)中的空调系统通常包括压缩机、位于或靠近交通工具的前部的空冷式冷凝器、位于交通工具座舱中的一定位置处的蒸发器、以及管道或软管，所述交通工具座舱中的一定位置例如为在仪表盘中或在仪表盘下，所述管道或软管将这些构件连接在一起以形成气密的和加压的系统，所述系统通常还包括膨胀装置和干燥过滤器或蓄压器。多种不同的气体可以用作制冷剂，但通常用于交通工具应用中。带有可倾斜座舱的交通工具需要较长的软管/管线和/或更多的连接件，从而能够将座舱中的冷却装置连接到冷却系统的其它必需的部分，所述冷却系统通常位于交通工具的发动机空间中。在这样的AC系统(空调系统)中，有利的并且并不少见的是，另一个冷却回路、即所谓的第二环路被使用，S卩，带有作为传热介质的液体的另一个低压冷却回路经由基于液体的热交换器与压缩机系统的蒸发器连接。通常为水或水与乙二醇的混合物的液体由此在制冷剂回路的蒸发器中被冷却，并且被泵取到座舱和位于其中的冷却元件上， 其借助于风扇冷却座舱的空气。当然还可以使用其它基于液体的冷却剂。一种所述类型的AC系统因此通常被用于冷却座舱中的空气，同时一个独立的水式加热系统被用于根据需要对座舱空气进行加温。所述独立的系统通常被供给来自交通工具发动机的热水/冷却水。然而，当发动机已经被切断一段时间时，所述冷却水将已经冷却到使得任何热水都不再可能被泵送到座舱元件的程度，结果是座舱空气不再能够被保持温暖。重型车辆中的发动机具有需要加温的大的质量，并且仅仅是冷却水的体积就可能高达 100升。因此，甚至在发动机已经起动之后，在其冷却水达到使其能够有效地用于对座舱空气加温的这样的温度之前，需要花费相当长的一段时间。当发动机空载运行时，冷却水的温度很可能下降到使得水变得不适用于加温目的的程度。为此有利的是改为使用热泵，其可以在出现需要时迅速地产生热量。压缩机系统中的制冷剂回路通常几乎紧接着起动之后产生冷和热，并且利用包含只有少数公升的液体的外部冷却回路，可以迅速地在大约几分钟内产生热/冷。因为出于经济和空间的原因希望控制交通工具中构件的数量，因此如果现有的AC 系统还可以被用作热泵则是有利的。这例如可以通过逆转制冷剂回路中的流动来实现。由于冷凝器作为蒸发器起作用时表现得较差并且蒸发器作为冷凝器起作用时表现得较差，因此这样做的问题是，逆转制冷剂回路、即改变制冷剂的流动方向将不会充分地有效。系统的总效率将受损害。用于通过也可以作为热泵运行的AC系统对例如可倾斜的驾驶座舱进行加温的多种系统和方案是现有技术。文献WO 2007/107535涉及一种带有装配在交通工具座舱中的两个蒸发器或冷凝器的系统。可以选择零个、一个或多个来起冷凝器的作用并且其它的起蒸发器的作用。由此AC系统可以使座舱中的空气冷却、加温或干燥。所述装置将会相对复杂，并且在制冷剂侧、即在加压的制冷剂回路中流动将会是交替变换的。US 6928831描述了一种AC系统，其带有组合的冷凝器/气体冷却器和蒸发器，所述蒸发器可被用作交通工具中的冷却系统和热泵。定向阀“118”将单元“141”和“142”连接在一起。发动机的冷却水被用作热泵的热源，并且流动在制冷剂侧交替变换。所述专利技术表现出较前述WO 2007/107535的相似性。因此现有技术没有示出交通工具中的压缩机系统如何能够被有效地用于例如驾驶舱室的冷却和加温。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决所述问题并且提供方法和系统，以用于利用用于两者的相同的制冷剂和在不交替变换或逆转制冷剂回路中的流动的情况下，对例如交通工具座舱进行有效冷却和/或加温。本专利技术的另一个目的是控制冷却/加温系统中的构件的数量并且提供一种容易适应于交通工具的简单紧凑的方案。根据本专利技术这些所述的和其它的优点通过具有如权利要求1和6中的特征的方法和系统而实现。本专利技术主要通过以下方式被实现将系统的外部低压回路连接在一起以使得制冷剂回路的冷凝器对被供给至交通工具的驾驶空间中的元件的液体加温，并且制冷剂回路的蒸发器冷却从所述元件释放的液体。本专利技术具有这样的制冷剂回路，S卩，不管冷还是热将从系统被供给以及例如被转到交通工具的驾驶空间，所述制冷剂回路都被允许以常规的方式运行，由此冷凝器和蒸发器仅仅作为冷凝器和蒸发器被使用，而不管将产生热水还是冷水。实际上，冷凝器被配置为在作为冷凝器时最有效地起作用，并且蒸发器作为蒸发器时最有效地起作用。本专利技术还具有这样的可能性，S卩，系统的第二回路中的流动在AC运行和热泵运行之间被切换，以使得通过制冷剂回路的冷凝器加热的液体，而不是制冷剂回路的蒸发器中冷却的液体，可以被泵送到座舱元件。本专利技术通过以下方式被实现在没有改变任何回路中的流动方向的情况下，所述两个第二回路经由流动转换开关被结合用于热泵运行以形成共同的单个回路。本专利技术的其它特征和优点通过以下阐述的本专利技术的更详细说明、附图以及其它权利要求指出。附图说明下面参考所附附图，以一些优选实施方式的示例的形式更详细地描述本专利技术。图1示意性地示出了根据本专利技术的压缩机系统，其带有两个外部闭合的和独立的4基于液体的回路，以分别用于冷却和释放剩余热量。图2示意性地示出了根据图1的根据本专利技术的压缩机系统，但是其带有彼此串联地重新连接的外部第二回路，以用于能够将热而不是冷传输至驾驶空间。图3示意性地示出了用于热泵运行的根据图2的根据本专利技术的压缩机系统，由此低压散热器借助于一个备选地配置的阀而被绕过。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的压缩机系统1，其被连接以用于AC运行。在这种情况下压缩机系统1包括三个独立的和不同的闭合回路，即第一制冷剂回路2、元件回路3和散热器回路4。第一制冷剂回路2是气密的回路并且在压力下运行制冷剂、气体。制冷剂回路2 包括压缩机5、冷凝器6、蒸发器7、干燥过滤器8和膨胀装置9，并且所述构件通过软管系统或管线系统彼此连接。热量在冷凝器6中被释放，并且热量在蒸发器7中被吸收。蒸发器7和冷凝器6两者中的每一个都被结合组装有它们各自的基于液体的热交换器10、11，因此蒸发器7通过元件回路3中的液体被加热，冷凝器6通过散热器回路4中的液体被冷却。元件回路3不仅包括结合组装有蒸发器7的热交换器10，而且包括第一低压泵12 和元件13，并且运行处于相对低压的液体。元件13位于被加温或冷却的空间中，例如位于交通工具的内部或座舱中。空气通过未示出的风扇被吹动穿过元件13，并且经过的空气取决于液体的温度而被加温或冷却。因此座舱中的空气例如被保持在预定温度。散热器回路4包括低压泵14、结合组装有制冷剂回路的冷凝器6的热交换器11和低温散热器15。散热器15通常是空气冷却的并且定位为靠近交通工具的前部，在该处由交通工具运动所引起的气流可以帮助建立通过散热器15的空气流，以使得到环境的热交换可以在交通工具运行时发生。发动机的风扇系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种结合了冷却和加温的系统，其包括制冷剂回路（２）和两个外部第二回路（３、４）、即元件回路和散热器回路（４），所述制冷剂回路（２）至少带有压缩机（５）、液体冷却的冷凝器（６）、液体加热的蒸发器（７），所述元件回路（３）包括位于将被冷却或加温的空间中的元件（１３），由此在ＡＣ运行过程中元件回路（３）和散热器回路（４）构成流动彼此分离的互相分离回路，其特征在于，－流动转换开关（１６）适于使所述元件回路（３）和所述散热器回路（４）连接在一起以用于热泵运行，以使得所述制冷剂回路（２）的所述冷凝器（６）对被供给至所述元件（１３）的液体进行加温，所述制冷剂回路（２）的所述蒸发器（７）对从所述元件（１３）释放的液体进行冷却，所述流动转换开关（１６）呈阀（１６ａ、１６ｂ）的形式，并且所述阀（１６ｂ）适于使所述散热器（４ｂ）中的流动绕过所述散热器（１５）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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