CN101410577A - 汽车供能*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车空调***。按照本发明，采用一辅助驱动器为汽车空调***，特别是辅助空调***供能。该辅助驱动器产生热能和/或机械能和/或电能。

Description

汽车供能***
技术领域
本发明涉及一种符合本专利权利要求1中前序部份的汽车供能***。
背景技术
为了给停驶的汽车调节车内空气(Standklimatisierung)，已知的汽车供能***使用例如由燃料驱动的自给自足的机器设备，将该机器设备整合入汽车的花销很大。为了实现汽车停驶时的冷却(Standkühlung)有时会使用辅助发动机，这类辅助发动机借助自有的独立链式循环***驱动一部压缩机。某些情况下，还会在汽车停驶时运转汽车原有的发动机，这会造成高额的成本并且不利于环境。另一个用于解决停驶时汽车冷却的方法是使用蓄冷器。而储存容量有限和结构体积相对较大被视为其缺点。
举例来说，图7通过图解方式展示了这样一部汽车，该汽车内除了配有一部单轴或多轴的驱动器21以外，其汽车发动机12通过冷却液为驾驶室暖气机11供能，以及借助机械连接为副机组31——包括例如多台伺服泵、多台液压泵、一台水泵或者一部空气压缩机——提供能量。各辅助驱动器也可以实现电动运转，其电能供应由通过机械连接方式固定在汽车发动机上的发电机41实现，该发电机配有用作蓄能设备的蓄电池。此外，发动机12还通过合适的耦合联结方式和/或皮带传动方式，驱动空调压缩机51和散热器14的风扇61。
图8以另一部汽车为例并进行了图示。图中另多出一台辅助机组110，用于汽车发动机12停转时汽车的能量供应。通过辅助机组110能为汽车提供例如暖气71，空调81和/或电能91。缺点在于，要额外安装多台发电机、空气压缩机和配有风扇13的空调冷凝器以及电缆和其他输能导管。
现有技术中，已知供能***的其它缺陷可能有：***过于复杂，车载供暖及冷却***分离，重量过重和结构体积过大，成本高，由于噪音和废气污染环境，以及使用寿命有限。
发明内容
本发明旨在提供一种能避免前面所提及的一个或多个缺陷的空调***。
该目标通过具有权利要求1中特征部份的空调***得以实现。
其它权利要求为本发明进一步的改进和完善方案。
本发明的基本思想在于通过辅助驱动器保证能量供给，并且该辅助驱动器产生例如热能和/或机械能和/或电能。
按照辅助驱动器一较佳实施方式，可通过使用燃烧器产生热能，并同时加热工作液体，例如冷却液。随后，将加热后的工作液体用于例如汽车发动机的预热和/或者汽车内部空间的供暖。这时为了给汽车内部空间供暖，工作液体通过导管流经散热器，该散热器，可以是汽车内已有空调设备的一部分。
在本发明的优化改进方案中，辅助驱动器带动发电机产生电能，该发电机和辅助驱动器连接在一起。
本发明另一较佳的实施方式是这样的，即用一部辅助驱动器作为用于汽车内部空间冷却的补充或者备用设备。该辅助驱动器为由一台蒸发器、一台压缩机和一台冷凝器组成的冷却循环回路供能。
为了给冷却液循环回路供能，辅助驱动器会生成诸如用于压缩机的驱动的机械能或者电能。
在本发明所述能量供应***的另一创新方案中，辅助空调***使用汽车已有冷却循环回路中的组件，例如，可以使用蒸发器和/或冷凝器和/或压缩机用于停驶时车内空气的调节，这些设备是已有车载冷却循环回路的一部分，也就是已有空调设备的一部分。压缩机配有相应耦合连接装置，能实现其在正常运转时由汽车发动机驱动，并且在辅助空调***运转时受辅助驱动器驱动。原则上，压缩机在正常运转时也能由辅助驱动器驱动，这样便可以省去耦合连接装置。
即使汽车中已安装有空调设备，在辅助空调***运转时，最好也可以使用合适的空调器，该空调器用于汽车内部空间的温度测定和/或空气混合和/或空气分配。这同样适用于空调器的控制单元和/或操作单元。
根据本发明的另一实施方式，可将辅助驱动器设计为燃料电池。辅助驱动器可包含用于生成蒸汽的装置作为其补充或者备用的设备，通过蒸汽生成装置可在封闭的蒸汽循环回路中获得机械能。此处为了生成蒸汽，会在具有透气陶瓷结构的热反应器中燃烧燃料，燃烧时没有明火。在这类热反应器中燃烧的优点在于，只产生少量的废气，没有震动并且几乎不产生干扰噪音。此外，还可以使用如汽油、柴油、天然气、生物燃料等不同种类的燃料。
根据另一实施例，汽车各组件中至少要有一个组件适合在汽车发动机运转以及停转时独立为汽车供能。这样可以避免各组件及其供能电缆和导管的多重安装。此处，该汽车组件尤指供暖设备和/或空调设备、伺服泵、液压泵、水泵、空气压缩机、风扇和/或电能发生器，如发电机。
附图说明
本发明中的各实施例如附图所示，并将在下文得到详尽说明。附图为：
图1本发明所述汽车空调***第一实施例的模块图；
图2本发明所述汽车空调***第二实施例的模块图；
图3本发明所述汽车空调***第三实施例的模块图；
图4本发明所述汽车空调***第四实施例的模块图；
图5本发明所述汽车空调***第五实施例的模块图；
图6展示了装配有本发明所述供能***的汽车；
图7展示了现有技术中的汽车；
图8展示了现有技术中的汽车；
具体实施方式
下面将按图1至图4所示逐一解释说明各实施例，其中相同组件用相同的符号表示。
图1所示为一专为汽车发动机100设计的创新空调***10。该空调***安装有配备了第一热传导器KMK的冷却液循环回路101，其热传导器例如设计为冷却液冷却器；该汽车发动机100安装有第一供暖循环回路1.1和第二供暖循环回路1.2以及第一和第二冷却循环回路2.1和2.2。第一供暖循环回路1.1内包含了用于汽车内部空间供暖的第二热传导器HK1，该热传导器设计为散热器。第二供暖循环回路1.2内包含了辅助驱动器3和用于汽车内部空间供暖的第三热传导器HK2，该热传导器可设计为散热器。此外，在所描述的实施例中，配有第八热传导器KMK2用于辅助驱动器3的冷却，该热传导器设计为冷却液冷却器并能和第二供暖循环回路1.2相连接。作为工作液体，两供暖循环回路1.1和1.2最好和冷却液循环回路101使用相同的冷却液。冷却液循环回路1.1、1.2和101还包括图1所示的用于各循环回路控制的导管和阀门。因此，例如为了给发动机预热，第二供暖循环回路1.2也可以通过相应的导管和阀门和第一供暖循环回路1.1相连接。
第一冷却循环回路2.1内包含了第一压缩机Kompr1、第四热传导器VD1和第五热传导器Kond1：该第一压缩机在此实施例中由汽车发动机100驱动；热传导器VD1设计为蒸发器；而热传导器Kond1可设计为冷凝器。第二冷却循环回路2.2内包含了第二压缩机Kompr2、第六热传导器VD2和第七热传导器Kond2：该第二压缩机在此实施例中由辅助驱动器3驱动；热传导器VD2设计为蒸发器；而热传导器Kond2设计为冷凝器。两冷却循环回路2.1和2.2还包括如图1所示的连接导管，用于输送相应的冷却液。
此处描述的该实施例中，当汽车正常运转时，使用第一供暖循环回路1.1和第一冷却循环回路2.1调节汽车内部空间的空气。在辅助空调***的运转中，则使用第二供暖循环回路1.2和第二冷却循环回路2.2调节汽车内部空间的空气，其组成部件就是辅助空调***50中的各组件，同时为了给汽车发动机100预热，第二供暖循环回路1.2也可以和第一供暖循环回路1.1相连接。
辅助空调***50中的各组件自然也可以在汽车正常运转时使用，作为对于第一供暖循环回路1.1和第一冷却循环回路2.1各组件的补充。从图1中还可以看出，该实施例中用于汽车内部空间空气调节的第二热传导器HK1，第三热传导器HK2，第四热传导器VD1和第六热传导器VD2共同安装在一台空调器20中。因此，在汽车的两种运转状态中，可以使用相同的位于空调器20上的空气混合和分配设备(图未示)，实现汽车内部空间的空气调节。
图2展示了本发明所述空调***10的另一实施例，该实施例是第一个实施例的变形。在图2中可以看到，第一和第二供暖循环回路1.1和1.2使用第三热传导器HK2，用于汽车内部空间的供暖。该实施例中没有使用第二热传导器HK1。同时还可以从图2中看出，第一和第二冷却循环回路2.1和2.2使用了第六热传导器VD2。该实施例中没有使用第四热传导器VD1。该空调***的功能和图1相关说明中所描述的类似，只是图2所示实施例中，第三和第六热传导器HK2、VD2既用于汽车正常运转时也用于辅助空调***的运转中。
从图3所示实施例中可以看到，空调***组件的数目进一步减少，这里两冷却循环回路2.1和2.2中只使用一台冷凝器Kond2。相对于图2所示的实施方式，冷却液循环回路1.1、1.2和101没有发生改动。
在图4所示的实施例中，两冷却循环回路2.1、2.2结合为一冷却循环回路，该冷却循环回路只使用一部压缩机Kompr。这台保留下来的压缩机，通过使用相应的耦合连接装置，在正常运转时和辅助空调***运转时，分别由汽车发动机100和辅助驱动器3驱动。相对于图2所示的实施方式，冷却液循环回路1.1、1.2和101没有发生改动。
图5展示了一实施方式，该实施例中无论是正常运转还是辅助空调***运转时，汽车内部空间冷却所需的能量都由辅助驱动器3提供。只有用于汽车内部空间供暖的热能，是由汽车发动机100和/或辅助驱动器3通过两供暖循环回路1.1和1.2提供的。
此处，可以将辅助驱动器设计成燃料电池和/或封闭的蒸汽循环回路和/或内燃机。若设计成内燃机，该内燃机相对于已描述过的传统内燃机，在其噪音和废气所造成的环境污染方面会得到改进。
图6为一汽车示意图，该汽车供能***的结构具有这样的特点，即在汽车发动机220运转时，辅助机组210也可运行。从而为汽车提供了例如暖气271、空调281和/或电能291，为此汽车供能***需要备有供暖循环回路、冷却/空调循环回路以及电能发生器。某些或者所有能量消耗机组能够由辅助机组210机械驱动，或者通过发电机291实现电驱动。如果辅助驱动器，如辅助机组，备有足够的电功率，也可以实现风扇212的电气化，这样便能够根据需要控制和调节风扇。
由汽车发动机220供给的驾驶室暖气211能实现节能，因为可以始终应用汽车发动机的余热。同时通过辅助机组提供的暖气，能作为停驶时驾驶室的供暖，或者作为汽车运转时驾驶室供暖的补充。尤其是使用高效能汽车发动机时，需要此类补充供暖。

Claims (21)

1.一种汽车供能***，配有空调***和/或辅助空调***，其特征在于，该***具有一辅助驱动器，至少为一台汽车组件，尤其是空调***提供能量，该辅助驱动器产生热能和/或机械能和/或电能。
2.根据权利要求1所述的供能***，其特征在于，该辅助驱动器通过一个燃烧器产生用于工作液体加热的热量。
3.根据权利要求1或2所述的供能***，其特征在于，加热后的工作液体用于汽车发动机的预热和/或汽车内部空间的供暖。
4.根据权利要求3所述的供能***，其特征在于，工作液体通过导管流经辅助空调***的散热器而给汽车内部空间供暖，。
5.根据权利要求4所述的供能***，其特征在于，该散热器是汽车已有供暖循环回路的一部分。
6.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，该辅助驱动器带动发电机产生电能。
7.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，辅助驱动器为由一台蒸发器、一台压缩机和一台冷凝器组成的辅助空调***的冷却循环回路供能以冷却汽车内部空间。
8.根据权利要求7所述的供能***，其特征在于，辅助驱动器生成用于压缩机驱动的机械能或者电能以向冷却液循环回路供能。
9.根据权利要求7或8所述的供能***，其特征在于，该蒸发器是汽车已有冷却循环回路的一部分。
10.根据权利要求7至9之一所述的供能***，其特征在于，该冷凝器是汽车已有冷却循环回路的一部分。
11.根据权利要求7至10之一所述的供能***，其特征在于，该压缩机是汽车已有冷却循环回路的一部分。
12.根据权利要求11所述的供能***，其特征在于，该压缩机通过使用耦合连接装置，使得其在正常运转时由汽车发动机驱动，并且在辅助空调***运转时受辅助驱动器驱动。
13.根据权利要求10所述的供能***，其特征在于，该压缩机在正常运转和辅助空调***的运转中都由辅助驱动器驱动。
14.根据权利要求3至13之一所述的汽车供能***，其特征在于，该辅助空调***用空调器，用于汽车内部空间的温度测定和/或空气混合和/或者空气分配。
15.根据权利要求14所述的供能***，其特征在于，该空调器包括控制单元和/或操作单元。
16.根据权利要求14或15所述的供能***，其特征在于，该空调器是汽车已安装的空调设备的一部分。
17.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，该辅助驱动器被设计为燃料电池。
18.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，该辅助驱动器包含有用于生成蒸汽的装置，通过该装置可获得机械能。
19.根据权利要求18所述的供能***，其特征在于，该蒸汽通过在热反应器中燃烧燃料产生。
20.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，至少有一个汽车组件适合在汽车发动机运转以及停转时独立为汽车供能。
21.根据前述权利要求之一所述的供能***，其特征在于，至少有一个汽车组件是供暖设备和/或空调设备、伺服泵、液压泵、水泵、空气压缩机、风扇和/或电能发生器。
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