用于冷卻和/或加熱封閉空間的空調系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于冷卻和/或加熱封閉空間的空調系統，其包括至少一個空氣入口單元、至少一個冷凝器單元和至少一個蒸發器單元。本發明還涉及這樣的空調系統在交通工具、特別是車輛中的應用，并且涉及相應地配備的交通工具。
【背景技術】
[0002]已知空調系統具有非常廣泛的實施方式。特別是在公共汽車、大客車、軌道車輛等的情況下，車頂空調系統通常用于冷卻或空氣調節和/或加熱車輛內部。用于冷卻時，通常的情況是氣態制冷劑進行壓縮并利用熱量排放來冷凝。形成的冷凝熱向外排出。液態制冷劑流向膨脹閥，在其中膨脹并利用蒸發器中的高水平熱吸收而轉換回氣態。因此，在乘客車廂中的熱空氣可由蒸發器鼓風機通過抽吸向上帶走，與新鮮空氣混合、冷卻并在蒸發器中干燥，然后通過空氣分配器再次輸送回乘客車廂中。如果激活了系統的加熱功能，通常的情況是在蒸發器中沒有實現蒸發，由此空氣在通過時不被冷卻，反而是通過熱交換器或通過電加熱元件在其退回到車輛內部之前進行加熱，其中通過熱交換器，來自發動機冷卻回路的熱水流動。
[0003]W02008/040340A1公開了車頂空調和/或加熱系統，其中冷凝器單元居中設置并由至少一個蒸發器箱包圍。在所述蒸發器箱中進一步設置了用于從車輛內部除去空氣和向其中供給空氣以及還供給新鮮空氣的開口。這些開口設置在冷凝器側上的蒸發器箱的后壁中以及在車輛側上的蒸發器箱的基部上。
[0004]已知空調系統的缺點是它們所需要的空間。因此，冷凝器單元已經占據了相當大的空間，而包括新鮮空氣和循環空氣供應的蒸發器不得不具有相應的小尺寸。其結果是，這種類型的空調系統在布局方面是受限的，不能容易地適應于可用空間。由于用于進氣的小空間，具有這種限制作用的設計很難通過簡單的設計措施增加空調系統的功率。

【發明內容】

[0005]因此，持續關注的是在安裝空間的劃分以及同時提供高功率方面更簡單和更靈活的空調系統的制造。本發明的目的是提供具有安裝空間的靈活劃分和高功率的空調系統。
[0006]該目的是通過適合用于冷卻和/或加熱封閉空間的空調系統來實現的。根據本發明的空調系統包括至少一個空氣入口單元、至少一個冷凝器單元和至少一個蒸發器單元，其中所述空氣入口單元和所述蒸發器單元形成冷卻模塊，其中，所述空氣入口單元設置在蒸發器單元的至少一個蒸發器旁邊，優選地在至少兩個蒸發器之間，并且冷凝器單元設置在冷卻模塊的至少一側上。
[0007]空氣入口單元、蒸發器單元和冷凝器單元所建議的順序布置具有這樣的優點:空調系統可很容易地適應于各種應用。因此，該設計在各個單元的配置方面能提供高度的靈活性，并且根據可用空間可適當地進行調整。根據本發明的空調系統的進一步優點是空氣入口單元可設計成具有較大的面積，其結果是實現了空調系統更高的效率。此外，有更多的可用空間以提供另外的元件，例如在空氣入口單元中用于除水的雨水曲徑。盡管空氣入口單元具有大面積構造，但根據本發明的各個單元的布置，能夠實現緊湊的結構，根據本發明的空調系統的整體尺寸相比于已知的空調系統至少保持恒定。
[0008]在本發明的上下文中，空調系統是指在封閉空間中產生或維持特定內部氣候的系統。在這方面，在封閉空間中的內部氣候可以由溫度、空氣濕度或空氣中的氧含量來確定。例如，如果封閉空間是車輛駕駛員的駕駛室，則溫度顯著決定了內部氣候。在例如用于易腐物品的運輸車廂的情況下，除了溫度之外空氣濕度也可發揮顯著的作用。在本發明的上下文中，空調系統優選具有20至60kW的功率，特別優選為30至45kW。此外，冷卻模塊可包括用于加熱空氣的元件，并因此可操作為冷卻/加熱模塊(以下稱為冷卻模塊)。
[0009]在本發明的上下文中，蒸發器是蒸發器單元的元件，空調系統或蒸發器單元包括至少一個蒸發器元件。所述蒸發器單元由于其設計優選地包括兩個蒸發器元件。
[0010]該空調系統可加熱和冷卻或空氣調節該封閉空間。為此目的，通常的情況是來自封閉空間的環境的新鮮空氣、來自封閉空間的循環空氣或循環空氣和新鮮空氣的混合物(混合氣)供給到空調系統。所述空氣在通過空調系統時冷卻或加熱，然后被排放到封閉空間中。
[0011]該空調系統包括空氣引導系統和冷卻或加熱回路。在這方面，冷卻或加熱回路具有帶冷凝器單元的制冷劑運載系統，其包括至少一個冷凝器或至少一個氣體冷卻器、一個膨脹裝置、一個蒸發器單元和一個壓縮機，它們通過制冷劑運載線路彼此連接。空氣引導系統引導空氣經由空氣入口單元進入蒸發器單元，其優選包括至少一個蒸發器和/或至少一個加熱元件或熱交換器，通過它來自發動機冷卻回路的熱水流動。一旦通過蒸發器單元，所述空氣被冷卻和/或加熱，并排放到封閉空間中。此外，為了提供除濕熱空氣，也可實現空氣在其中被冷卻和加熱的操作狀態。
[0012]在這種情況下，封閉空間可包括交通工具的內部。在車輛的情況下，該內部可包括例如駕駛室或者乘客座艙。封閉空間的進一步實例是拖車的運輸車廂、集裝箱或貨車，其中例如在運輸期間存儲易腐貨物。在本發明的上下文中，房車或農業、林業和施工機械的駕駛室也可代表封閉空間。
[0013]在根據本發明的空調系統的優選實施方式中，空氣入口單元直接容納在兩個蒸發器之間。在這種情況下，兩個蒸發器和空氣入口單元可具有細長的、大致矩形的形狀，空氣入口單元縱向容納在兩個蒸發器之間。這導致了冷卻模塊的大致矩形形狀，其因此具有至少一個縱向側和至少一個橫向側。在這種情況下，大致矩形表示四邊形，其中至少一個角可以是圓形的，并且至少一個側邊可以是彎曲的。
[0014]冷凝器單元可進一步設置在冷卻模塊的橫向側上、冷卻模塊的縱向側上或冷卻模塊的多個側面上。因此，冷凝器單元可沿冷卻模塊的縱向側設置在右側和/或左側上。作為替代或另外的，冷凝器單元也能夠沿所述冷卻模塊的至少一個橫向側設置。優選的是，所述冷凝器單元的至少一側直接鄰接冷卻模塊的至少一側。特別優選的是，冷凝器單元沿著橫向側鄰接冷卻模塊。例如，一旦安裝到交通工具的頂部，在此設置中的冷凝器單元可在移動或行進方向上定向，并且可通過氣流為冷凝器或氣體冷卻器提供額外的冷卻。
[0015]在本發明的實施方式中，所述空氣入口單元包括新鮮空氣區域和循環空氣區域。通過空調系統各個單元的布置和空氣入口單元的大面積構造，新鮮空氣區域和循環空氣區域可設置在空氣入口單元中。為了這個目的，空氣入口單元由間隔壁水平劃分，新鮮空氣區域設置在循環空氣區域之上。在根據本發明的空調系統的組裝狀態下，循環空氣區域設置在所述空間的側面上，且新鮮空氣區域設置在環境的側面上。
[0016]為了將來自環境或封閉空間的空氣供應到根據本發明的空調系統，空氣入口單元包括在新鮮空氣區域和循環空氣區域的一個或多個開口，其可特別配置為通風槽。在這方面，在新鮮空氣區域中的開口用于供應來自環境的新鮮空氣，且在循環空氣區域中的開口用于從封閉空間向蒸發器單元供應循環空氣。
[0017]在根據本發明的空調系統的進一步的實施方式中，在新鮮空氣側面上，間隔壁具有帶多條曲徑通道的雨水曲徑，以除去可能從空調系統通過新鮮空氣區域中的開口進入的水。在這種情況下，該雨水曲徑優選地以這樣的方式配置:進入的水在根據本發明的空調系統的至少一側上去除。為了進一步協助去除進入的水，所述間隔壁可包括傾斜區域，其形成至少一個凹陷。因此，舉例來說，水可橫向累積到曲徑通道的路線上，水的去除可通過凹陷區域中的曲徑通道加以改進。
[0018]在本發明的進一步實施方式中，至少一個入口區域設置在間隔壁和蒸發器單元之間。為了防止水進入到入口區域中并因此進入蒸發器單元且進入封閉空間中，間隔壁還包括在新鮮空氣區域中的入口區域和新鮮空氣區域中的后面開口之間的水塞。該水塞可以不同的形式來配置。舉例來說，水塞可以是垂直于間隔壁的壁元件的形式。作為額外的避免水進入到蒸發器單元中的預防措施，所述壁元件可具有突出到新鮮空氣區域中的組件，其橫向于間隔壁，并鄰接垂直于間隔壁運行的壁元件。其結果是，可進一步利用相應的引導空氣流減少水滴進入蒸發器單元中。
[0019]在根據本發明的空調系統的一個實施方式中，空氣供給，特別是新鮮空氣/循環空氣供給進入蒸發器單元或進入封閉空間中，可由在入口區域中的新鮮空氣/循環空氣翼片(flap)來實現。為