车辆的改进的冷却和加热设备以及系统和具有其的车辆和用于其的方法技术方案

本发明专利技术一种用于车辆的冷却和加热设备，其中冷却和加热设备具有：制冷剂回路，制冷剂回路包括压缩机、液体

【技术实现步骤摘要】
车辆的改进的冷却和加热设备以及系统和具有其的车辆和用于其的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的冷却和加热设备，其中冷却和加热设备具有制冷剂回路，所述制冷剂回路包括：可电运行的压缩机；可作为冷凝器/气体冷却器运行的液体
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制冷剂
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热交换器；膨胀元件；和可作为蒸发器运行的空气
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制冷剂
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热交换器，以及包括构成用于将液体
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制冷剂
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热交换器也连接到液体回路的接口。在常见的制冷剂回路中，在循环中由压缩机压缩的温暖的制冷剂流到冷凝器/气体冷却器，在其中所述制冷剂进一步通过膨胀元件放热，在所述膨胀元件中制冷剂膨胀并且在此冷却，并且然后通过蒸发器直至随后最终通过吸入口再次进入压缩机中，在所述蒸发器中制冷剂吸收热量。冷凝器/气体冷却器构成为冷凝器或气体冷却器。如果例如为CO2的制冷剂在冷凝器/气体冷却器中超临界地运行，那么所述冷凝器/气体冷却器作用为气体冷却器，而在例如为R
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1234yf的制冷剂仅亚临界地运行的实施方案中，所述冷凝器/气体冷却器用作为冷凝器。这种冷却和加热设备在运行时连接到液体回路上，并且与液体回路的部件一起形成冷却和加热系统。本专利技术还涉及这种冷却和加热系统并且此外涉及具有该冷却和加热系统的车辆。在运行时，在至少一次地设定冷却和加热系统时，液体回路的液体在可作为冷凝器/气体冷却器运行的液体
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制冷剂
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热交换器中被加热，并且流经可作为蒸发器运行的空气<br/>‑
制冷剂
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热交换器的空气能够被冷却。本专利技术还涉及一种用于控制这种冷却和加热系统的方法。

技术介绍

[0002]已知用于车辆的包括制冷剂回路的冷却和加热设备，所述冷却和加热设备可连接到或者已连接到液体回路上。在US 6,457,324 B2的图7中公开了这种设备的实施例。所述设备具有制冷剂回路，所述制冷剂回路包括：可电运行的压缩机；可作为冷凝器/气体冷却器运行的液体
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制冷剂
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热交换器；膨胀元件和可作为蒸发器运行的空气
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制冷剂
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热交换器。在此液体
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制冷剂
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热交换器连接到具有液体
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空气
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热交换器的液体回路上，从而形成相应的系统。由此，在可作为蒸发器运行的空气
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制冷剂
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热交换器中，流经其的空气虽然可被冷却，但不利的是，在该处不产生如下可行性：主动地加热空气。结果是附加的加热设备可能用于加热这种空气，这引起相应的材料和空间需求以及成本耗费。在US 6,457,324 B2的图7中公开的实施方案中，在液体
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制冷剂
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热交换器中加热的液体的热量不被使用地向外释放。在该处的实施方案中未提出即使在制冷剂回路关断时空气处理的可能性。其无法足够灵活地使用。DE 198 55 309 A1示出一种加热回路，所述加热回路在高压侧上热耦合到制冷剂回路上。在WO 2018/185415 A1和EP 3 628 516 A1中分别公开了一种用于车辆的加热和冷却设备，其具有制冷剂回路和经由液体
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制冷剂
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热交换器在高压侧上热耦合到所述制冷剂回路上的液体回路。然而，在此，在液体回路运行时，液体总是不利地流经液体
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制冷剂
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热交换器和一个加热和冷却设备的至少一个另外的液体
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空气
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热交换器。在DE 4318255A1中公开了一种用于车辆的加热和冷却设备，其包括制冷剂回路和经由液体
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制冷剂
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热交换器在高压侧上热耦合到所述制冷剂回路上的液体回路。然而，在此，在液体回路
运行时，液体总是不利地流经一个加热和冷却设备的设置用于检测驱动器的废热的热交换器。此外，在DE 4318255A1中，制冷剂回路除了蒸发器之外还具有第二空气
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制冷剂
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热交换器，所述第二空气
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制冷剂
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热交换器仅可作为冷凝器运行，这不利地引起重量和材料耗费的提高。DE 10 2018 117 097 A1示出一种空调系统，所述空调系统具有制冷剂回路和经由液体
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制冷剂
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热交换器热耦合到所述制冷剂回路上的液体回路。但是，在该处，液体
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制冷剂热交换器仅作为蒸发器运行，在所述蒸发器中只能冷却液体。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术基于以下问题：提供一种用于车辆的改进的，如尤其关于空气处理中的灵活性改进的冷却和加热设备，所述冷却和加热设备包含制冷剂回路。
[0004]提供具有这种冷却和加热设备的冷却和加热系统也基于相应的问题。
[0005]此外，提供具有这种冷却和加热系统的车辆也基于相应的问题。
[0006]此外，本专利技术基于用于控制车辆中的冷却和加热系统的相应问题。
[0007]本专利技术所基于的问题通过根据本专利技术的冷却和加热设备来解决。用于车辆的冷却和加热设备，其中冷却和加热设备具有：制冷剂回路，所述制冷剂回路包括可电运行的压缩机、可作为冷凝器/气体冷却器运行的液体
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制冷剂
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热交换器、至少一个膨胀元件和可作为蒸发器运行的空气
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制冷剂
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热交换器；以及构成用于将液体
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制冷剂
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热交换器也连接到液体回路上的接口，其中冷却和加热设备具有旁路，所述旁路通往液体
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制冷剂
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热交换器的设置用于液体回路的区域和/或通往冷却和加热设备的设置用于液体回路的液体管线的无热交换器的另一区域，冷却和加热设备具有至少一个第一阀，所述第一阀设立用于打开和关闭旁路，并且在旁路中设置有液体
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空气
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热交换器，其中液体
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空气
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热交换器构成为，使得在该处在流过旁路的液体中并且在流经液体
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空气
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热交换器的空气中，在液体和空气之间可传递热量，并且设置用于经过空气
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制冷剂
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热交换器输送空气的空气输送装置也设置用于经过液体
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空气
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热交换器来输送空气，其中空气流动路径既伸展经过空气
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制冷剂
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热交换器又伸展经过液体
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空气
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热交换器，通过这种方式，解决了所述问题。具有液体
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制冷剂
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热交换器的集成区域的设置用于液体回路的液体管线从用于液体回路的接口到接口伸展。通往一个区域的旁路应理解为旁通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其中所述冷却和加热设备(1、33、39、41)具有：制冷剂回路(3)，所述制冷剂回路包括可电运行的压缩机(5)、可作为冷凝器/气体冷却器运行的液体
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制冷剂
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热交换器(7)、至少一个膨胀元件(9、25)和可作为蒸发器运行的空气
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制冷剂
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热交换器(11)；以及接口(15)，所述接口构成用于将所述液体
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制冷剂
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热交换器(7)也连接到液体回路上，其特征在于，
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所述冷却和加热设备(1、33、39、41)具有旁路(19)，所述旁路通往所述液体
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制冷剂
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热交换器(7)的设置用于所述液体回路的区域(17)和/或通往所述冷却和加热设备(1、33、39、41)的设置用于所述液体回路的液体管线(14)的无热交换器的另一区域(16)，
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所述冷却和加热设备(1、33、39、41)具有至少一个第一阀(21)，所述至少一个第一阀构成用于打开和关闭所述旁路(19)，
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在所述旁路(19)中设置有液体
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空气
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热交换器(10)，其中所述液体
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空气
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热交换器(10)构成为，使得在该处在液体流过所述旁路(19)时并且在空气流过所述液体
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空气
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热交换器(10)时，在液体和空气之间可传递热量，并且此外，设置用于经过空气
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制冷剂
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热交换器(11)进行空气输送的空气输送装置(13)也设置用于经过所述液体
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空气
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热交换器(10)进行空气输送，其中空气流动路径伸展经过所述空气
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制冷剂
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热交换器(11)且经过所述液体
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空气
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热交换器(10)。2.根据权利要求1所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述空气
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制冷剂
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热交换器(11)和所述液体
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空气
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热交换器(10)一起构成为一个单元，并且经由一个或多个导热元件导热地彼此连接。3.根据权利要求1或2所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述冷却和加热设备包括第二阀(23)，所述第二阀设置用于阻挡和允许经过由所述旁路(19)绕过的区域(16，17)的液体流动。4.根据权利要求3所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述第一阀(21)和/或所述第二阀(23)构成为，使得其穿流开口的尺寸是可调节的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述制冷剂回路(3)可切换地构成为，使得所述液体
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制冷剂
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热交换器(7)也可作为蒸发器运行并且所述空气
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制冷剂
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热交换器(11)也可作为冷凝器/气体冷却器运行。6.根据权利要求5所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述液体
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制冷剂
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热交换器(7)和/或所述空气
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制冷剂
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热交换器(11)具有分开的制冷剂管线，所述制冷剂管线一方面用于作为冷凝器/气体冷却器运行而另一方面用于作为蒸发器运行。7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却和加热设备(1、33、39、41)，其特征在于，所述冷却和加热设备包括调节装置(47)，所述调节装置构成为，使得借助于所述调节装置，所述第一阀(21)和/或必要时所述第二阀(23)和/或可电运行的压缩机(5)的功率和/或所述制冷剂回路(3)的打开和关闭以及必要时还有切换和/或膨胀元件(9，25)和/或与所述制冷剂
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空气
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热交换器(11)以及所述液体
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空气
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热交换器(10)相关联的空气输送装置(13)是可调节的。8.一种用于车辆的冷却和加热系统(31)，其中，所述冷却和加热系统(31)包括至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的第一冷却和加热设备(33)，
其特征在于，
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所述冷却和加热系统(31)包括至少一个连接到所述第一冷却和加热设备(33)的接口(15)上的液体回路(35)，所述液体回路具有至少有一个泵(37)，所述泵设立用于使在所述液体回路(35)中的液体循环，并且
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所述冷却和加热系统(31)包括至少一个连接到所述液体回路(35)上的另外的冷却和加热设备(39、41)的和/或至少一个连接到所述液体回路上的液体
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空气
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热交换器单元(61、63)。9.根据权利要求8所述的冷却和加热系统(31)，其特征在于，所述液体回路(35)具有至少一个液体
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空气
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热交换器
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单元(61、63)并且为此具有旁路(67、73)以及至少一个阀(69、75)，所述至少一个阀设立用于打开和关闭相应的旁路(67、73)，并且所述至少一个连接到所述液体回路(35)上的液体
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空气
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热交换器单元(61)中的至少一个构成用于加热驾驶室和/或乘客舱的空气。10.根据权利要求9所述的冷却和加热系统(31)，其特征在于，在所述液体
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空气
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热交换器单元(61)中，所述空气输送装置(65)可切换地构成为，使得在车辆中运行时，来自所述驾驶室和/或乘客舱的空气通过所述液体
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空气
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热交换器单元(61)向外流入环境中。11.根据权利要求8至10中任一项所述的冷却和加热系统(31)，其特征在于，连接到所述液体回路(35)上的第一冷却和加热设备(33)构成为可在冷却运行和热泵运行之间切换的根据权利要求5或6所述的冷却和加热设备，并且所述冷却和加热系统(31)包括至少一个连接到所述液体回路(35)上另外的根据权利要求1至4中任一项所述的冷却和加热设备(39、41)以及调节装置(47)，所述调节装置构成为，使得借助于所述调节装置，所述冷却和加热设备(33、39、41)的制冷剂回路(3)的接通和关断以及所述液体回路(69、71、75、77)的包括所述冷却和加热设备(33、39、41)的第一阀(21)和必要时第二阀(23)在内的阀和所述第一冷却和加热设备(33)的制冷剂回路(3)的切换是可调节的。12.根据权利要求11所述的冷却和加热系统(31)，其特征在于，所述调节装置(47)构成为，使得借助于所述调节装置，可电运行的压缩机(5)的功率和/或所述膨胀元件(9、25)和/或所述冷却和加热设备(33、39、41)的与所述制冷剂
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空气
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热交换器(11)以及所述液体
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空气
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热交换器(10)相关联的空气输送装置(13)和/或所述液体回路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：康唯特公司，
类型：发明
国别省市：