[发明专利]包括内部热交换器和蓄积器的组合装置

说明书

技术领域

本发明涉及与机动车辆的供暖、通风和/或空调系统协作的空调回路的领 域。其涉及包含在这样的回路中使内部热交换器与蓄积器相结合的组合装 置。还涉及包含这样的组合装置的空调回路。

背景技术

为了调节包含在车辆内部的空气的气动热参数，机动车辆通常设置有供 暖、通风和/或空调系统。这样的系统与空调回路协作，以便在气流从外壳排 放到车辆内部之前将其冷却。所述回路包括多个元件，冷却剂在其中循环， 该冷却剂例如超临界流体，特别是已知为R744的二氧化碳。这些元件包括 至少一个压缩机、气体冷却器、内部热交换器、膨胀构件、蒸发器和蓄积器。

冷却剂的循环从压缩机到气体冷却器，然后通过内部热交换器的“高压” 分支，然后到达膨胀构件，然后通过蒸发器，然后到达蓄积器，并且最后通 过内部热交换器的“低压”分支，以便返回到压缩机。

压缩机设置为接收气态冷却剂并且将其压缩以便使其成为高压。气体冷 却器能够在相对恒压下通过将热传递到外界而冷却被压缩的冷却剂。膨胀构 件能够通过使离开气体冷却器的冷却剂至少部分地成为液态而降低该冷却 剂的压力。蒸发器适于在相对恒压下通过在经过蒸发器的所述气流中吸热而 将来自膨胀构件的冷却剂从气态转换为液态。之后，蒸发的冷却剂被吸入压 缩机。这些布置使得冷却剂在内部热交换器的“高压分支”内为高压，而在内 部热交换器的“低压分支”内为低压。

根据冷却剂在空调回路中的循环方向，空调回路包括从压缩机的出口处 开始到膨胀构件的入口处结束的“高压”管路，其中，气体冷却器和热交换器 的“高压”分支插置在这两点之间。

根据冷却剂在空调回路中的循环方向，空调回路还包括从膨胀构件的出 口处开始到压缩机的入口处结束的“低压”管路，其中，蒸发器、蓄积器和热 交换器的“低压”分支插置在这两点之间。

蓄积器在冷却剂的气相和液相之间执行分离功能。为此，蓄积器包括用 于此功能的分离区域。蓄积器还执行根据空调回路的使用状态储存冷却剂的 循环负荷的功能。为此，蓄积器包括用于蓄积液态冷却剂的区域，该蓄积区 域从蒸发器收集。总体上，蓄积器由容纳分离区域和蓄积区域的腔室构成， 该腔室包括将蓄积区域限定在腔室底部的下壁。由此，来自蒸发器的液态冷 却剂分离成气相和液相，后者在蓄积区域内由于重力蓄积在下分隔部上方。

热交换器称为内部或交换器或内部热交换器，因为它设置为使得在“高 压”分支内循环的冷却剂能够向在“低压”分支内循环的冷却剂传热。因此应 理解，交换发生于在空调回路的不同位置中循环的同一流体之间，例如没有 与空气交换。

文献JP10019421(NIPPON SOKEN；DENSO CORP)公开了将内部热交换 器和蓄积器组合为组合装置。通常，后者包括所述腔室，其配置了被盖子关 闭的开口。腔室容纳了内部热交换器，在组合装置在空调回路上的使用位置 中，该内部热交换器悬在用于液态冷却剂的蓄积区域上方。

来自气体冷却器的高压冷却剂通过设置为穿过腔室的“高压”入口进入 组合装置的内部，使得在内部热交换器内部循环并且最终通过也是设置为穿 过腔室的“高压”出口从组合装置排放。

来自蒸发器的低压冷却剂通过也设置为穿过腔室的“低压”入口进入组 合装置的内部。液态的低压冷却剂由于重力蓄积在腔室的下壁上方，同时气 态的低压冷却剂集中在腔室的上部区域。后者容纳弯曲的U形管道，其第一 端设置在腔室的上部内以便允许气态的低压冷却剂进入管道，并将其运送到 与内部热交换器连通的管道第二端。在内部热交换器内部，高压冷却剂向低 压冷却剂传热。气态的低压冷却剂通过也设置为穿过腔室壁的“低压”出口从 内部热交换器和组合装置排出。

尽管如此，根据现有技术的这样的组合装置具有重大缺陷。

确实，所述文献JP10019421没有考虑这样的组合装置在车辆发动机舱 中的整合。关于空调回路的布置，将“高压”和“低压”冷却剂入口和出口全部 设置在同一侧，即，穿过腔室的顶部，似乎是限制性的。此外，装置在车辆 中的整合要求找到技术方案以便最小化所讨论的部件占用的空间。

发明内容