加热/冷却装置和运行加热/冷却装置的方法制造方法及图纸

技术编号:8658622 阅读:175 留言:0更新日期:2013-05-02 03:14
本发明专利技术涉及一种加热/冷却装置,用于车辆、特别是具有电驱动器的机动车辆,具有冷却剂循环回路,该冷却剂循环回路包括压缩机(3)、气体冷却器(5)、蒸发器(7)和设置在气体冷却器(5)和蒸发器(7)之间的膨胀阀。该加热/冷却装置的特征在于,气体冷却器(5)与第一液体冷却剂循环回路(9)共同作用,蒸发器(7)与第二液体冷却剂循环回路(11)共同作用,其中,内部空间热交换器(17)配属于第一液体冷却剂循环回路(9)或第二液体冷却剂循环回路(11),外部空气热交换器(19)配属于第一液体冷却剂循环回路(9)或第二液体冷却剂循环回路(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的加热/冷却装置以及一种如权利要求7的前序部分所述的运行加热/冷却装置的方法。
技术介绍
加热/冷却装置与其运行方法是公知的。特别是在车辆中使用加热/冷却装置,以使乘客车厢的内部温度达到舒适的水平,优选调节到预先设定的温度。因此,通常设置单独的加热装置和单独的冷却装置,它们彼此分开地根据需要被激活或停用。冷却装置包括制冷剂循环回路,其包括压缩机、气体冷却器、蒸发器和设置在气体冷却器和蒸发器之间的膨胀阀。特别是在气体冷却器和压缩机中将释放出热量,这些热量在已知的装置中是作为废热排出的,而没有用于加热乘客车厢。总之,在已知的装置中,在车辆中所使用的各种热源和散热器不能或至少不能被优化地彼此连接,因此不能形成协同效应。有时候还需要提供附加的热源,例如电加热装置。尤其是在具有电驱动器的车辆中,这会导致能量消耗的增加并因此同时导致较短的有效距离。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提出一种用于车辆的加热/冷却装置,其中,将车辆、尤其是电动车辆的可能的热源和散热器相连接,使得它们可以被优化地利用,由此能够实现极高的协同效应并节省能源。本专利技术的目的通过一种具有如权利要求1的特征的加热/冷却装置实现。该加热/冷却装置的特征在于气体冷却器与第一液体冷却剂循环回路共同作用,而蒸发器与第二液体冷却剂循环回路共同作用,其中,将内部空间热交换器配属于第一或第二液体冷却剂循环回路,并且将外部空气热交换器配属于第一或第二液体冷却剂循环回路。由于这两个热交换器被分别配属于第一或第二液体冷却剂循环回路,因此可以使车辆的各种热源和散热器彼此连接,并因此能够被最佳地利用。在加热/冷却装置中,优选在加热运行中使第一液体冷却剂循环回路与内部空间热交换器共同作用,并使第二液体冷却剂循环回路与外部空气热交换器共同作用。因此,可以将外部空气热交换器作为加热运行的热源使用。即,可以从外部空气热交换器回收热量。因此,当出现溅水、较高的空气湿度、雨或雪的情况时,在外部空气热交换器的表面可能会形成冰层。这将导致隔热,从而降低外部空气热交换器作为热源的热容量。因此优选在除冰运行中,第一液体冷却剂循环回路不仅与内部空间热交换器共同作用,而且还与外部空气热交换器共同作用。在这种情况下,外部空气热交换器作为热源被接通并可以被除冰。在冷却运行中,优选第一液体冷却剂循环回路与外部空气热交换器共同作用,而第二液体冷却剂循环回路与内部空间热交换器共同作用。然后可以将蒸发器作为散热器使用,以使内部空间冷却。特别优选第一液体冷却剂循环回路与阀门装置共同作用,通过该阀门装置,液体冷却剂可以根据运行模式被输送给内部空间热交换器、外部空气热交换器,或输送给这两个热交换器。优选第二液体冷却剂循环回路与阀门装置共同作用,通过该阀门装置,液体冷却剂可以根据运行模式被输送给外部空气热交换器、内部空间热交换器,或两个热交换器都不输送。在加热运行中和冷却运行中,优选使压缩机配属于与外部空气热交换器共同作用的液体冷却剂循环回路。由此特别是可以在冷却运行中使压缩机的废热排出。在加热运行中,优选将压缩机的废热引入到供应内部空间热交换器的加热能量(Heizleistung)中。在加热/冷却装置中,优选使第一或第二液体冷却剂循环回路与第三液体冷却剂循环回路共同作用。第三液体冷却剂循环回路用于电存储元件的加热。在这里,其可以特别是用于向车辆的电驱动器提供电能的蓄能器和/或电池。由于电存储元件对于温度变化的反应非常敏感,因此对其进行加热或尽可能恒定地使其温度保持在最理想的范围内是非常有意义的。最后,在加热/冷却装置中,优选使车辆的电动机配属于第一或第二液体冷却剂循环回路,从而使电动机特别是作为热源或在需要时作为散热器起作用。即,优选将电动机作为发出热量的元件或在需要时作为吸收热量的元件纳入加热/冷却装置的温度成员家庭中。本专利技术的目的还在于提出一种如权利要求1到6中任一项所述的加热/冷却装置的运行方法,通过这种方法可以使车辆中的热源和散热器彼此连接,从而使它们能够被优化地使用。该目的通过一种具有如权利要求7所述特征的方法实现。其特征在于在加热运行中,使外部空气热交换器作为热源配属于第二液体冷却剂循环回路。外部空气热交换器在此可能会如同所描述的那样结冰。因此在除冰运行中,使外部空气热交换器作为散热器配属于第一液体冷却剂循环回路。由此可以实现对外部空气热交换器的除冰。在冷却运行中,使外部空气热交换器作为散热器配属于第一液体冷却剂循环回路。通过这种方式,特别是可以将在气体冷却器中释放的热量排出。在该方法中,优选在除冰运行中使电动机作为热源配属于第二液体冷却剂循环回路。然后可以利用电动机的废热并将其纳入到供应内部空间热交换器的加热能量中。当确定外部空气热交换器结冰时,优选在除冰运行中接通加热/冷却装置。优选通过确定作为热源的外部空气热交换器的热容量的减退来检测结冰。在该方法中,特别优选通过下述步骤确定外部空气热交换器的结冰使外部空气热交换器作为热源与第二液体冷却剂循环回路共同作用。检测第一时间温度梯度。使替代的热源(优选为电动机)与第二液体冷却剂循环回路共同作用。采集第二时间温度梯度。比较所采集到的温度梯度,如果第一温度梯度比第二温度梯度具有更陡峭的变化,则可以确定外部空气热交换器结冰。第一梯度的更陡峭的变化表明在将外部空气热交换器作为热源接通时,所测得的温度快速下降,因为由于隔热冰层的存在,从周围环境中不能迅速补充足够的热量。因此,当检测到相应的更陡峭的梯度时,将转入除冰运行。优选使用探针(Messfuhler)来检测温度梯度,因为其反正也要用于对加热/冷却装置的调节。探针可以配属于液体冷却剂循环回路或制冷剂循环回路。特别优选这样使用探针使其比较接近两个被检测的热源地设置,优选直接设置在两个被检测的热源上。由此可以特别准确地确定这两个热源的表现。特别是当将探针直接固定在热源上时,可以检测所述两个梯度,优选同时或彼此并行地、即例如时间重叠地检测所述两个梯度,此时两个热源配属于第二液体冷却剂循环回路。但是在检测替代热源的温度梯度时,优选至少将外部空气热交换器从第二液体冷却剂循环回路中剥离。优选依次测量这些梯度。为了能够精确地测量温度梯度,特别优选每次只将一个热源配属于第二液体冷却剂循环回路。即,可以依次或同时或并行、例如时间重叠地测量第一温度梯度和第二温度梯度。最后,在该方法中,优选通过至少一个传感器、优选为光学传感器,确定外部空气热交换器的结冰。优选这样设置该光学传感器使其可以直接探测位于外部空气热交换器上的冰层。替代地或附加地,还可以将传感器设置用于分析温度梯度。附图说明下面根据附图对本专利技术做详细说明。图1示出了加热/冷却装置的一种实施方式在第一种运行状态下的液体冷却剂循环回路的不意图;图2示出如图1所示的实施方式在第二种运行状态下;图3示出如图1所示的实施方式在第三种运行状态下;图4示出如图1所示的实施方式在第四种运行状态下;图5示出如图1所示的实施方式在第五种运行状态下。具体实施例方式在下文中将主要对加热/冷却装置进行说明;但是对所述方法的描述来自对其运行状态及其工作原理的说明。图1示出了加热/冷却装置的一种实施方式在一种运行状态下的液体冷却剂循环回路的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.24 DE 102010035272.11.一种加热/冷却装置,用于车辆、特别是具有电驱动器的机动车辆,具有冷却剂循环回路,该冷却剂循环回路包括压缩机(3)、气体冷却器(5)、蒸发器(7)和设置在所述气体冷却器(5)和所述蒸发器(7)之间的膨胀阀,其特征在于, 所述气体冷却器(5)与第一液体冷却剂循环回路(9)共同作用,所述蒸发器(7)与第二液体冷却剂循环回路(11)共同作用,其中, 内部空间热交换器(17)配属于所述第一液体冷却剂循环回路(9)或第二液体-冷却剂-循环回路(11),以及其中 外部空气热交换器(19)配属于所述第一液体冷却剂循环回路(9)或第二液体冷却剂循环回路(11)。2.如权利要求1所述的加热/冷 却装置,其特征在于, 在加热运行中,所述第一液体冷却剂循环回路(9)与所述内部空间热交换器(17)共同作用,所述第二液体冷却剂循环回路(11)与所述外部空气热交换器(19)共同作用, 在除冰运行中,所述第一液体冷却剂循环回路(9)既与所述内部空间热交换器(17)共同作用,也与所述外部空气热交换器(19)共同作用,以及 在冷却运行中,所述第一液体冷却剂循环回路(9)与所述外部空气热交换器(19)共同作用,所述第二液体冷却剂循环回路(11)与所述内部空间热交换器(17)共同作用。3.如权利要求2所述的加热/冷却装置,其特征在于, 所述第一液体冷却剂循环回路(9)与阀门装置共同作用,通过该阀门装置,液体冷却剂根据运行模式被输送到所述内部空间热交换器(17)、所述外部空气热交换器(19),或输送到两者,以及 所述第二液体冷却剂循环回路(11)与阀门装置共同作用,通过该阀门装置,液体冷却剂根据运行模式被输送到所述外部空气热交换器(19)、所述内部空间热交换器(17),或该两个热交换器(17,19)都不输送。4.如权利要求2或3所述的加热/冷却装置,其特征在于,所述压缩机(3)在所述加热运行和所述冷却运行中配属于与所述外部空气热交换器(19)共同作用的液体冷却剂循环回路。5.如前面任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒂洛·舍费尔施特凡·许斯勒乌韦·贝克尔
申请(专利权)人:IXETIC巴德霍姆堡有限责任公司
类型:
国别省市:

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