制冷剂回路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于冷却和热泵操作的制冷剂回路（10），其中所述制冷剂回路（10）具有高压区域和低压区域，所述制冷剂回路（10）包括至少一个热源/散热器（26、38）、压缩机（12）、膨胀机构（18）、至少一个热内部空间模块（16、34）、以及内部热交换器（20、30），所述内部热交换器（20、30）具有高压侧部分（20）和低压侧部分（30），其中所述热泵中的内部热交换器的高压侧部分（20）位于所述膨胀模块（18）与所述热源（26、38）之间。本发明专利技术由以下事实来界定：设置多个构件（22、36、40、42），所述内部热交换器的高压侧部分（20）通过所述多个构件（22、36、40、42）可在热泵操作中操作在中压水平（MD）下，其中该水平位于所述高压区域（HD）与所述低压区域（ND）中的压力水平之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于权利要求I的前序部分的用于冷却车辆的制冷剂回路，和基于权利要求10的前序部分的用于操作空调器的处理方法。
技术介绍
DE 10309779A1公开了一种双回路空调器，在该双回路空调器中，制冷剂在热泵中或者通过制冷剂的压缩来加热，且随后释放到内部空间模块中的冷凝器(在下文中称为热记录器(heat register)),用以加热流入内部空间的空气。此外,热可以是来自电动机的制冷剂回路，且通过热传递装置引导到制冷剂，或流入内部空间的空气可经由加热核心在传统加热装置中加热，制冷剂通过该加热核心流动。在冷却装置中，由冷凝器将热从流入内部的空气去除，冷凝器在这一操作中用作蒸发器。于是散发到冷却材料的热通过另一冷凝器释放到环境中。·DE 10158104B4公开了一种具有制冷剂回路的空调器，在制冷剂回路中，热泵处理方法中的热来自于外部空气；该热被释放，用以在高压下通过冷凝器(参见讨论第I页，热记录器)加热流入内部空间的空气，所述冷凝器在加热单元中用作气体冷却器或用作冷凝器。已知适于冷却操作和热泵操作两者的制冷剂回路具有高压区域和低压区域。这种制冷剂回路包括至少一个诸如气体冷却器或冷凝器，和/或乙二醇热交换器的热源或散热器，以及压缩机、膨胀模块、至少一个热内部空间模块(蒸发器/冷凝器=热记录器)，和制冷剂存储区域。此外，提供一种内部热交换器，其具有高压侧部分和低压侧部分，其中热泵中的内部热交换器的高压侧部分位于膨胀模块与气体冷却器之间。内部热交换器的低压侧布置在压缩机的吸入侧。这具有的缺点在于根据现有技术情况，无法以相对较小的技术上的努力在热泵操作中发生与内部热交换器的低压侧部分的热交换，因为热泵中的内部热交换器也位于制冷剂回路的低压区域中。可以说内部热交换器在热泵操作中不工作。此外，在由于填充量是根据空调器操作来确定而造成具有太多制冷剂的热泵中，压缩机的最优操作是不可能的，因为无法排除吸入压缩机中的流体制冷剂。
技术实现思路
本专利技术的任务之一是给出一种可能的简单形式以确保内部热交换器在热泵操作中的积极操作。另一任务是在冷却和加热操作的各种操作情况下相应地存储不必要的制冷剂，而因此以最优方式调整循环的制冷剂。确保内部热交换器的积极操作的一个可能是在内部热交换器之后减少制冷剂的压力。然而，这再次具有以下缺点在热泵中的内部热交换器下游的制冷剂存储区域还供应有高压下的不流动制冷剂。然而在这种情况中，正如在热泵操作中，基于制冷剂的密度，所述存储区域过大。在这种情况中无法确保在高压侧上建立足够的压力。根据本专利技术，制冷剂回路包括多个装置，通过所述多个装置将热泵中的内部热交换器的高压侧部分驱动至中压水平，所述中压水平位于制冷剂回路的高压水平与低压水平之间。由于内部热交换器的高压侧到热源的压力损失，设定压力减少两相制冷剂的压力水平，所述压力水平高于下游热源的压力水平。在极端情况中，这类区域的中压水平可以被增加或减小，并将对应于高压水平或低压水平。由于两相制冷剂的高比热和恒定温度，内部热交换器可积极地用于使在热泵中流经内部热交换器的低压侧部分的制冷剂过加热。以这种方式简单地确保了压缩机的安全操作，且可靠地避免了吸入流体制冷剂。可以应用制冷剂回路的配置和功能而不理会所使用的制冷剂。有时对于低压、中 压以及高压水平，在特定压力情况中出现差异。此外，可无关于特定车辆的驱动设计(传统式、混合式、电动式等等)且由此无关于压缩机类型来实施布线。在第一有利实施例中，将内部热交换器的高压部分驱动到中压水平的装置以气门的形式成形。气门在热泵操作中处于内部热交换器高压侧的下游，优选地位于制冷剂存储区域后面。此外，取决于横截面的变窄，气门是以其仅在热泵中的制冷剂流动方向上产生压力损失的方式而设立。在空调器中，最大横截面可用在流动的相反方向上。中压水平是由热泵中的膨胀阀调整，该中压水平在运行通过内部热交换器之后通过由固定气门产生的压力减小而减少至低压。优选地，也能够以软管调整位于热源或散热器与膨胀阀之间的软管的形式来设立用于实现中压水平的装置。制冷剂存储区域和内部热交换器的高压侧部分也位于该区域中。必须对于每个车辆特定地计算软管横截面和软管中的软管导向或弯曲，以使得在冷却操作中不会发生明显的压力损失，而在热泵操作中可对加热操作实现所限定的压力损失。具体而言，软管横截面小于现有技术情况的标准，因为以该方式可减少用于配软管的材料，以及因此的成本和重量。软管横截面的减小也导致用于填充的量的减少和对于制冷剂需求的减少。根据本专利技术，除了在热泵中位于内部热交换器的高压侧部分前面的流动方向上的可控膨胀机构之外，设置至少另一可控膨胀机构。该另一可控膨胀机构设置在先前所述的热交换器高压侧部分的后面，且在制冷剂存储区域之后但仍然在热源前面的流动方向上。这种最初处于中压水平的可控膨胀机构可减小到低压水平。在另一有利形式中，除了作为制冷剂回路中的热源或散热器的冷凝器之外，可设置尤其是外部热交换器的附加热交换器来作为附加热源或散热器，用以在电动机与制冷剂回路之间传递热。这种外部热交换器尤其成形为也称为制冷机的水-乙二醇热交换器。所述附加热交换器能够以其基本上并联但也可以串联至冷凝器的方式结合到制冷剂回路中。在每种情况中，到冷凝器的软管和到附加热交换器的软管两者从来自内部热交换器的高压侧部分的软管处分叉。在尤其有利的实施例中，两个分支可在处理方法中经由一个可控膨胀机构组合在一起。首先，制冷剂流是否流动以及如何流动到这些分支中的一个可通过控制更换开关阀的膨胀机构来确定。其次，对于两个分支确保内部热交换器和制冷剂存储区域中的中压水平的可控调整。通过设置热泵中在制冷剂存储区域后面的可控膨胀机构，能够以使制冷剂回路中的可用制冷剂的量为最优的方式而使制冷剂存储区域中-以及内部热交换器中的这种布线变形中的压力水平较为灵活。 此外，本专利技术涉及一种用于操作包括如上述的制冷剂回路的空调器的方法，其中除了位于热泵中内部热交换器的高压侧部分前面的流动方向的可控膨胀机构之外，设置至少一个附加的可控膨胀机构。该附加的可控膨胀机构设置在先前所述的热交换器高压侧部分的后面，并且在制冷剂存储区域之后但仍然在热源前面的流动方向上。根据本专利技术，膨胀机构被控制为使得这些膨胀机构限定在其操作中。具体而言，在热泵中，膨胀机构被控制成单独地工作，其中这些特定的膨胀机构单独地工作，而任何其它膨胀机构完全开启。 在另一个应用中，所有膨胀机构可彼此组合操作。在这种情况中，这些膨胀机构彼此交互地开启，以设定所期望的压力水平。优选地，在组合操作或单独操作中，膨胀机构可尤其以其交替使用的方式按需操作。在以下结合附图所示的实施例示例的描述中揭露了本专利技术的其它可能的优点、特征和应用。附图说明在说明书中、权利要求中以及附图中，使用附图标记列表的下文列表中所使用的概念和分类参考列表。这些将在图中注释图I是根据本专利技术的冷却操作中的制冷剂回路的基本视图；图IA是根据本专利技术的热泵操作中的制冷剂回路的基本视图；图2是具有调整软管横截面的有利形式；并且图3是具有可控膨胀机构和热源-水(制冷机)和空气(冷凝器)的串联布线的有利形式；图4示出具有并联布线的有利形式。在以下实施例的示例中以相同附图标记示出等效组件或具有等效效果的组件。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却和热泵操作的制冷剂回路（10），其中所述制冷剂回路（10）具有高压和低压区域，所述制冷剂回路（10）包括至少一个热源/散热器（26、38）、压缩机（12）、膨胀机构（18）、至少一个热内部空间模块（16、34）、以及内部热交换器（20、30），所述内部热交换器（20、30）具有高压侧部分（20）和低压侧部分（30），其中所述内部热交换器的所述高压侧部分（20）在所述热泵中位于所述膨胀模块（18）与热源（26、38）之间，其特征在于：设置多个装置（22、36、40、42），所述热泵中的所述内部热交换器的所述高压侧部分（20）通过所述多个装置可操作在中压水平（MD）下，其中该水平位于所述高压区域（HD）与所述低压区域（ND）中的压力水平之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·赫尔，D·施罗德，C·雷宾格，
申请(专利权)人：威斯通全球技术公司，奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：