具有制冷劑回路的車輛的制作方法
【專利摘要】具有驅(qū)動發(fā)動機和制冷劑回路的車輛，所述制冷劑回路在制冷劑的流動方向上觀察具有：壓縮機、氣體冷卻器或冷凝器、膨脹機構和蒸發(fā)器，所述制冷劑回路具有第一截止機構，所述第一截止機構布置在位于驅(qū)動發(fā)動機和蒸發(fā)器之間的區(qū)域之外。
【專利說明】
具有制冷劑回路的車輛
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的前序部分的車輛。
【背景技術】
[0002]車輛空調(diào)設備總是也在“碰撞安全性”視角下進行設計。一個在此要考慮的方面是:在制冷劑回路的制冷劑管路或一些部件受損的碰撞情況下，應當沒有或僅有盡可能少的制冷劑流出并進入到乘員艙中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務是，提供一種具有制冷劑回路的車輛，該制冷劑回路在上述的安全性方面具有比較高的安全性。
[0004]該任務通過權利要求1的特征解決。本發(fā)明的有利的構造方案和進一步擴展構型可由從屬權利要求得出。
[0005]本發(fā)明的出發(fā)點是一種具有驅(qū)動發(fā)動機和制冷劑回路的車輛。驅(qū)動發(fā)動機可以安置在位于乘員艙前面的發(fā)動機艙中(具有前置發(fā)動機的車輛)。對此備選地，驅(qū)動發(fā)動機也可以布置在位于乘員艙后面的發(fā)動機艙中(具有后置發(fā)動機的車輛)。
[0006]冷卻劑回路一一在制冷劑的流動方向上觀察一一具有壓縮機、氣體冷卻器、膨脹機構和蒸發(fā)器。
[0007]本發(fā)明的基本思想在于，制冷劑回路具有第一截止機構，該第一截止機構在制冷劑回路受損(例如制冷劑管路開裂、制冷劑回路的部件破壞等等)的車輛碰撞時關閉。按照本發(fā)明，第一截止機構布置在車輛的如下的區(qū)域中，在該區(qū)域中第一截止機構在碰撞時受損和失效的可能性比較小。按照本發(fā)明，第一截止機構布置在位于驅(qū)動發(fā)動機和蒸發(fā)器之間的區(qū)域之外。
[0008]在具有前置發(fā)動機的車輛中，蒸發(fā)器一一在車輛的行駛方向上觀察一一布置在驅(qū)動發(fā)動機后面。通常，蒸發(fā)器一一在車輛的行駛方向上觀察一一布置在將乘員艙與車輛的發(fā)動機艙分開的前圍板后面。蒸發(fā)器通常安置在所謂的空調(diào)裝置中，該空調(diào)裝置在具有后置發(fā)動機的車輛中在中間通道的區(qū)域中布置在變速器罩上方。
[0009]如果在碰撞時蒸發(fā)器或位于乘員艙中的制冷劑管路受損，則第一截止機構關閉并且限制通過泄漏或受損的蒸發(fā)器流入到乘員艙中的制冷劑量。
[0010]如上面已經(jīng)說明的那樣，按照本發(fā)明限定“禁止區(qū)域”，該“禁止區(qū)域”也可以被稱為“關鍵區(qū)域”。如下的區(qū)域被理解為術語“禁止區(qū)域”，在車輛較劇烈碰撞時驅(qū)動發(fā)動機可能移動到該區(qū)域中。
[0011]在制冷劑回路受損的情況下應當限制流出的制冷劑量的第一截止機構按照本發(fā)明布置在“禁止區(qū)域”之外，即，布置在碰撞特別安全的區(qū)域中，即，布置在如下的區(qū)域中，在該區(qū)域中第一截止機構在車輛碰撞時在其功能方面受損的可能性比較小。
[0012]按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，第一截止機構是止回閥，該止回閥允許制冷劑在制冷劑回路的通常的流動方向上通過并且該止回閥在相反的方向上截止制冷劑。
[0013]按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，制冷劑回路具有所謂的低壓填充接頭，該低壓填充接頭在制冷劑的流動方向上觀察布置在第一截止機構下游。低壓填充接頭按照定義參照制冷劑回路的膨脹機構布置在低壓側。
[0014]按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，制冷劑回路還具有聚集器或收集器，該聚集器或收集器在制冷劑的流動方向上觀察布置在第一截止機構下游并且該聚集器或收集器在制冷劑的流動方向上觀察尤其是布置在低壓填充接頭下游。第一截止機構由此尤其具有這樣的任務，即，在制冷劑回路受損的情況下防止制冷劑從聚集器或收集器朝向膨脹機構回流或流出。
[0015]當設有第二截止機構時，在限制流出的制冷劑的量方面的安全性可以得到進一步改善。按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，在制冷劑的流動方向上觀察，第二截止機構布置在蒸發(fā)器上游。在制冷劑回路受損的碰撞情況下，第二截止機構限制或阻止制冷劑從制冷劑回路的高壓側朝向蒸發(fā)器流動。
[0016]在安全性方面建議，第二截止機構也布置在“禁止區(qū)域”之外，即，布置在位于驅(qū)動發(fā)動機和蒸發(fā)器之間的區(qū)域之外。
[0017]優(yōu)選，“禁止區(qū)域”不僅僅包括直接位于內(nèi)燃機和蒸發(fā)器之間的區(qū)域。例如可以規(guī)定，禁止區(qū)域限定在與車輛的行駛方向相反的方向上的“驅(qū)動發(fā)動機的投影”(在具有前置發(fā)動機的車輛中)或者在車輛的行駛方向上的驅(qū)動發(fā)動機的投影(在具有后置發(fā)動機的車輛中)，不僅第一截止機構而且必要時設置的第二截止機構布置在通過驅(qū)動發(fā)動機的投影限定的潛在的碰撞區(qū)域之外。
[0018]如果想要更進一步改善安全性，則可以將潛在的碰撞區(qū)域或者說禁止區(qū)域限定得還要更大。例如可以規(guī)定，在車輛的俯視圖中觀察，禁止區(qū)域附加地包括與車輛縱向形成預定角度的左側區(qū)域和/或與車輛縱向形成預定角度的右側區(qū)域，不僅第一截止機構而且必要時設置的第二截止機構布置在附加的左側區(qū)域或右側區(qū)域之外。預定角度例如可以是
45。。
[0019]第二截止機構可以由可截止的膨脹機構構成，S卩，制冷劑回路的膨脹機構可以構造為可截止的膨脹機構。對此備選地，第二截止機構也可以與膨脹機構分開并且例如可以布置在膨脹機構上游、尤其直接布置在膨脹機構上游或者布置在膨脹機構下游或者尤其直接布置在膨脹機構下游。
[0020]按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，第二截止機構是可電控的，可以規(guī)定，當電壓施加在第二截止機構上時，第二截止機構打開，或者當電壓下降到預定的電壓之下時或者當?shù)诙刂箼C構無電壓時，第二截止機構關閉。這樣設計的第二截止機構是防失效的，即，當電壓下降到低于預定的電壓時，第二截止機構關閉。第二截止機構的關閉例如可以通過集成在第二截止機構中的機械彈簧引起。
[0021]按照本發(fā)明的一種進一步擴展構型，制冷劑回路具有高壓填充接頭，該高壓填充接頭在制冷劑的流動方向上觀察布置在氣體冷卻器下游。如果制冷劑回路不僅具有低壓填充接頭而且具有高壓填充接頭，則在填充制冷劑回路時制冷劑回路可以非常好地被清空并且被填充制冷劑。
[0022]此外可以設有所謂的內(nèi)部的熱交換器。制冷劑回路的位于高壓填充接頭和膨脹機構之間的第一區(qū)段可以通過內(nèi)部的熱交換器而與制冷劑回路的位于聚集器和壓縮器之間的第二區(qū)段熱耦合。
[0023]在具有前置發(fā)動機的車輛中，氣體冷卻器在車輛的行駛方向上觀察可以在車輛的發(fā)動機艙中布置在驅(qū)動發(fā)動機前面。
[0024]上面已經(jīng)提到的、將乘員艙與發(fā)動機艙分開的前圍板優(yōu)選具有如下的通道，制冷劑回路的供應管路和回流管路延伸通過所述通道。
[0025]如已經(jīng)提到的那樣，第一截止機構和必要時設置的第二截止機構布置在所謂的禁止區(qū)域之外。第一或第二截止機構尤其可以布置在驅(qū)動發(fā)達側旁的區(qū)域中。
[0026]本發(fā)明尤其適合于所謂的CO2空調(diào)設備，S卩，適合于具有被二氧化碳流過的制冷劑回路的車輛。
[0027]總之，通過本發(fā)明尤其獲得如下優(yōu)點:
[0028]一一即使在車輛或者制冷劑回路受到較劇烈的損壞時也確保用于減少在車輛碰撞時潛在地流出并進入到乘員艙中的制冷劑量的“安全功能”。
[0029]——限制了產(chǎn)生潛在關鍵的“制冷劑-空氣混合物”的風險。
【附圖說明】
[0030]下面結合附圖更詳細闡述本發(fā)明。其示出:
[0031]圖1示出按照本發(fā)明的制冷劑回路;和
[0032]圖2示出按照本發(fā)明的制冷劑回路的最主要部件相對于位于驅(qū)動發(fā)動機和蒸發(fā)器之間的禁止區(qū)域的布置方案。
【具體實施方式】
[0033]圖1示出車輛空調(diào)設備的制冷劑回路I。在制冷劑的通常的流動方向上觀察，制冷劑回路I具有制冷劑壓縮機(以下稱為“壓縮機”)2、氣體冷卻器或冷凝器3、高壓填充接頭4、內(nèi)部的熱交換器5、可截止的膨脹機構6、蒸發(fā)器7、截止裝置8、低壓填充接頭9和聚集器或收集器10。
[0034]取代可截止的膨脹機構6，也可以設有由截止閥和膨脹機構(該膨脹機構是不可截止的)組成的組合。
[0035]截止裝置8例如可以是止回閥，該止回閥允許制冷劑從蒸發(fā)器7朝向低壓填充接頭9通過并且該止回閥在相反的流動方向上截止制冷劑。
[0036]此外，可以設有壓力傳感器和溫度傳感器或組合的壓力/溫度傳感器。該傳感器11例如可以布置在壓縮機2的高壓側和氣體冷卻器或冷凝器3之間并且設置用于測量制冷劑的壓力或溫度。
[0037]如由圖1可見的那樣，制冷劑回路I的位于高壓填充接頭4和可截止的膨脹機構6之間的第一區(qū)段通過內(nèi)部的熱交換器5而與制冷劑回路I的位于聚集器10和壓縮機2之間的側區(qū)段熱耦合。
[0038]圖2描述在圖1中所示的制冷劑回路的主要部件在車輛中的有利的布置方案。在此未詳細示出的車輛具有驅(qū)動發(fā)動機12，該驅(qū)動發(fā)動機例如可以是內(nèi)燃機。驅(qū)動發(fā)動機12布置在車輛的發(fā)動機艙13中。發(fā)動機艙13與車輛的乘員艙14通過所謂的前圍板15在結構上分開。
[0039]如由圖2可見的那樣，蒸發(fā)器7在車輛中心的區(qū)域中布置在前圍板15的面向乘員艙14的一側上。蒸發(fā)器7可以集成在一個在此未詳細示出的空調(diào)裝置中。該空調(diào)裝置可以在具有前置發(fā)動機的后驅(qū)動的車輛中布置在與驅(qū)動發(fā)動機的背面鄰接的變速器罩(未示出)上方。
[0040]如由圖2可見的那樣，第一截止機構(止回閥)8、收集器或聚集器10、內(nèi)部的熱交換器5、壓縮機2和在此由可截止的膨脹機構6構成的第二截止機構布置在驅(qū)動發(fā)動機側旁。制冷劑回路的供應管路16和回流管路17從發(fā)動機艙13延伸穿過設置在前圍板15中的通孔18。
[0041]圖2示出車輛的俯視圖。位于驅(qū)動發(fā)動機12的背面19和蒸發(fā)器7之間的中間區(qū)域20構成所謂的“禁止區(qū)域”的一部分。中間區(qū)域20通過驅(qū)動發(fā)動機12在與車輛行駛方向21相反的方向上的投影限定。
[0042]此外，附加的左側區(qū)域22和右側區(qū)域23屬于禁止區(qū)域。左側區(qū)域22和右側區(qū)域23與車輛縱向形成角度P。這就是說，左側區(qū)域22或右側區(qū)域23從車輛的縱向沿側向突出。
[0043]左側區(qū)域和/或右側區(qū)域的角度P例如可以為45°、40。、35。、30。、25。、20°、15°或
10。。
[0044]左側區(qū)域22、右側區(qū)域23和中間區(qū)域20共同地限定已經(jīng)提及的“禁止區(qū)域”。該區(qū)域之所以被稱為“禁止區(qū)域”，是因為在車輛劇烈碰撞時驅(qū)動發(fā)動機12可能移動到該區(qū)域中。位于該區(qū)域中的部件由此可能在車輛劇烈碰撞時受損。
[0045]如已經(jīng)提及的那樣，就制冷劑流出并進入到乘員艙14中而言，兩個截止機構6、8具有中央意義。與此相應地，截止機構6、8布置在由區(qū)域22、23和20構成的禁止區(qū)域或關鍵區(qū)域之外。
[0046]在圖2所示的實施例中，截止機構6、8布置在驅(qū)動發(fā)動機12的后部區(qū)域側旁。在該區(qū)域中，截止機構6、8在車輛碰撞時受損的可能性極其小。如果在車輛碰撞時制冷劑回路I受損，則這兩個截止機構6、8關閉并且由此限制可能從制冷劑回路朝向乘員艙14流出的制冷劑量。止回閥8尤其阻止制冷劑從聚集器或收集器朝向蒸發(fā)器7或乘員艙14回流。在碰撞時關閉的可截止的膨脹機構6阻止制冷劑從蒸發(fā)器2的高壓側或者說從氣體冷卻器3朝向蒸發(fā)器7或乘員艙14流動。
【主權項】
1.具有驅(qū)動發(fā)動機(12)和制冷劑回路(I)的車輛，其中，所述制冷劑回路(I)在制冷劑的流動方向上觀察具有 壓縮機(2)， 氣體冷卻器或冷凝器(3)， 膨脹機構(6)和蒸發(fā)器(7)， 其特征在于，所述制冷劑回路(I)具有第一截止機構(8)，所述第一截止機構布置在位于驅(qū)動發(fā)動機(12)和蒸發(fā)器(7)之間的區(qū)域(20)之外。2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其特征在于，所述第一截止機構(8)是止回閥，所述止回閥允許制冷劑在制冷劑的流動方向上通過并且所述止回閥在相反的方向上截止制冷劑。3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)具有低壓填充接頭(9)，所述低壓填充接頭在制冷劑的流動方向上觀察布置在第一截止機構(8)下游。4.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)具有聚集器(10)，所述聚集器在制冷劑的流動方向上觀察布置在第一截止機構(8)下游，并且所述聚集器在制冷劑的流動方向上觀察尤其布置在低壓填充接頭(9)下游。5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)具有第二截止機構(6)，所述第二截止機構在制冷劑的流動方向上觀察布置在蒸發(fā)器(7)上游。6.根據(jù)權利要求5所述的車輛，其特征在于，所述第二截止機構(6)布置在位于驅(qū)動發(fā)動機(12)和蒸發(fā)器(7)之間的區(qū)域(20)之外。7.根據(jù)上述權利要求之一所述的車輛，其特征在于，驅(qū)動發(fā)動機在車輛的行駛方向上或者在與車輛的行駛方向相反的方向上的投影限定潛在的碰撞區(qū)域(20)，不僅第一截止機構而且第二截止機構(6、8)布置在潛在的碰撞區(qū)域(20)之外。8.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其特征在于，所述潛在的碰撞區(qū)域在車輛的俯視圖中觀察附加地具有左側區(qū)域(22)，所述左側區(qū)域與車輛的縱向形成預定的角度(P)，不僅第一截止機構而且第二截止機構(6、8)布置在附加的左側區(qū)域之外。9.根據(jù)權利要求7或8所述的車輛，其特征在于，所述潛在的碰撞區(qū)域在車輛的俯視圖中觀察附加地包括右側區(qū)域(23)，所述右側區(qū)域與車輛的縱向形成預定的角度(P)，不僅第一截止機構而且第二截止機構布置在附加的右側區(qū)域(23)之外。10.根據(jù)權利要求5至9之一所述的車輛，其特征在于，所述第二截止機構(6)由膨脹機構構成，所述膨脹機構是可截止的。11.根據(jù)權利要求5至10之一所述的車輛，其特征在于，所述第二截止機構是可電控的。12.根據(jù)權利要求11所述的車輛，其特征在于，所述第二截止機構在電壓施加在第二截止機構(6)上的狀態(tài)下打開，而在無電壓的狀態(tài)下關閉。13.根據(jù)權利要求1至12之一所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)具有高壓填充接頭(4)，所述高壓填充接頭在制冷劑的流動方向上觀察布置在氣體冷卻器(3)下游。14.根據(jù)權利要求13所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)的位于高壓填充接頭(4)和膨脹機構(6)之間的第一區(qū)段通過內(nèi)部的熱交換器(5)而與制冷劑回路(I)的位于聚集器(10)和壓縮機(2)之間的第二區(qū)段熱耦合。15.根據(jù)權利要求1至14之一所述的車輛，其特征在于，所述車輛是具有前置發(fā)動機的車輛，其中，所述氣體冷卻器或冷凝器(3)在車輛的行駛方向上在車輛的發(fā)動機艙(13)中布置在驅(qū)動發(fā)動機(12)前面。16.根據(jù)權利要求15所述的車輛，其特征在于，所述蒸發(fā)器(7)布置在車輛的位于驅(qū)動發(fā)動機(12)后面的、通過前圍板(15)與發(fā)動機艙(13)分開的乘員艙(14)中。17.根據(jù)權利要求16所述的車輛，其特征在于，所述前圍板(15)具有如下的通道(18)，制冷劑回路(I)的供應管路(16)和回流管路(17)延伸穿過所述通道。18.根據(jù)權利要求5至17之一所述的車輛，其特征在于，所述兩個截止機構(6、8)布置在驅(qū)動發(fā)動機(20)側旁的區(qū)域中。19.根據(jù)權利要求1至18之一所述的車輛，其特征在于，所述制冷劑回路(I)是被CO2流過的制冷劑回路。20.根據(jù)權利要求1至19之一所述的車輛，其特征在于，在所述壓縮機(2)和氣體冷卻器或冷凝器(3)之間布置有壓力和/或溫度傳感器。
【文檔編號】B60H1/00GK105917180SQ201580004289
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年3月20日
【發(fā)明人】R·赫博爾茨海默, S·莫根施特恩
【申請人】寶馬股份公司