用于运行组合有制冷设备运行和热泵运行的车辆制冷设备的方法与流程

1.本发明涉及一种用于运行用于车辆的制冷设备的方法，该制冷设备具有可用于制冷设备运行和热泵运行工作的制冷剂回路。


背景技术：

2.已知具有热泵功能的车辆空调设备，由于多种多样的可选连接方案，车辆空调设备同时具有高的复杂性。因此，不同的运行模式，例如通过一个或多个蒸发器的制冷设备运行，不同的再加热运行，空气热泵运行，水热泵运行以及作为另一热泵运行的三角运行(在此制冷剂压缩机是唯一的热源)，具有确定的基本动作。附加地，也存在例如由空气热泵运行和水热泵运行组成的混合和组合运行，以及至少一个除冰功能。
3.通过操控能在电驱控的情况下具有可变地调节的截面的单个截流阀、切换阀、多路阀和/或膨胀阀实现在不同的运行模式之间的回路变换。这些阀可在关闭的和打开的状态之间移动，但是也可停留在中间位置中。
4.在这种回路变换时，存在的风险是，加热和/或制冷功率必须暂时中断，或者必须中断设备运行，并且由此需要在新的配置中重新启动系统。由此，不排除车辆乘员的舒适性损失。
5.在这种回路变换时，在中断设备运行时需要关断制冷剂回路的制冷剂压缩机，以防止系统可能“闭锁”。这也可导致加热和/或制冷功率暂时中断，同时引起车辆乘员的舒适性损失。
6.专利文献de10 2016 005 782 a1描述了一直用于运行具有制冷剂回路的车辆空调设备的方法，在该车辆空调设备中，通过在最小的压缩机转速下匹配阀截面来调节热流。通过调节在膨胀机构处的截面实现，制冷剂回路的制冷剂压缩机不是在2点调节运行中工作，而是可持续工作。
7.从专利文献de 11 2014 006 077 t5中已知一种用于车辆的空调设备，该空调设备可在热泵运行中工作。已知的空调设备包括多个可彼此独立地电气调节的阀以及一个制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机的转速被限制在最大值以内。
8.最后，专利文献de 10 2016 001 096 a1描述了一直用于运行车辆制冷设备的方法，其中，借助于调节制冷剂压缩机的压缩机转速以及可变的膨胀机构的截面调节目标空气温度。


技术实现要素：

9.本发明的目的是，给出一种用于运行用于车辆的制冷设备的方法，制冷设备具有可用于制冷设备运行和热泵运行工作的制冷剂回路，利用制冷剂回路可在不同的运行模式之间切换制冷设备，而不出现以上所述的缺点，或者至少仅仅以有限的程度出现上述缺点。
10.该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法实现。
11.根据本发明，提出一种用于运行用于车辆的制冷设备的方法，该制冷设备具有可用于制冷设备运行和热泵运行工作的制冷剂回路，该制冷剂回路具有至少一个分支区段以用于将制冷剂要么引导到第一引导支路中用于执行第一运行模式；要么引导到第二引导支路中用于执行第二运行模式，其中，
12.‑
为了在第一运行模式和第二运行模式之间切换制冷剂回路，设置实现到第一引导区段中的第一制冷剂流的第一阀机构和实现到第二引导区段中的第二制冷剂流的第二阀机构，其中，第一阀机构和第二阀机构构造成具有能可变地控制的截面，以及
13.‑
为了从第一运行模式切换到第二运行模式中，首先将第二阀机构打开至预设的目标截面，随着达到第二阀机构的预设的目标截面，通过减小截面关闭第一阀机构。
14.在这种在第一和第二运行模式之间的切换策略中，在关闭用于控制用于第一运行模式的制冷剂流的第一阀机构之前，已经将本来会引起阻断的第二阀机构打开到预设的目标截面。在达到该目标截面时，才使第一阀机构向完全关闭的方向移动。
15.为此，可电地无级地调节该阀机构，也就是说，可变地控制阀机构用于制冷剂的流通截面，其中，可调节至在截面开口的0％至截面开口的100％之间的任意中间位置，并且可保持该中间位置。因此，阀实施成可卡锁的，使得防止自动关闭或突然调节。
16.通过这种切换策略，避免，但是至少降低制冷设备“闭锁”的风险。基本上也不发生加热和/或制冷功率的中断，从而排除车辆乘员的舒适性损失，但是至少保持舒适性损失很低。
17.根据本发明的一种有利的改进方案规定，
18.‑
借助于第三阀机构可引起通过第二制冷剂流穿流第二引导支路，以及
19.‑
关闭第一阀机构并且与第一阀机构截面同步地打开第三阀机构。
20.这种第三阀机构防止，在第一运行模式期间制冷剂可流入到第二引导支路中。
21.在此，第一和第三阀机构在功能上如此关联，使得其同步地反向移动，从而例如在关闭的第一阀机构和打开的第三阀机构之间，可自由穿流的截面积始终等于最初的最大截面积。这可同时进行或者彼此时间错开地进行。
22.根据本发明的另一优选的设计方案，借助于第四阀机构防止制冷剂流过第一引导支路。在从第一运行模式切换成第二运行模式期间，彼此截面同步地关闭第一和第四阀机构。这可同时进行或者彼此时间错开地进行。
23.通过这种第四阀机构防止，在第二运行模式期间制冷剂可流入第一引导支路中。
24.在此，第一和第四阀机构在功能上如此关联，使得其同步地同向移动，即，截面同步地关闭。这可同时进行或者彼此时间错开地进行。
25.权利要求4至9给出了根据本发明的方法的其它有利的设计方案。即，权利要求4涉及在制冷设备运行和热泵运行之间的切换，以及在空气热泵运行和水热泵运行之间的切换(权利要求5至7)。权利要求8涉及在第一和第二再加热运行之间的切换。权利要求9描述了在制冷设备运行和第一再加热运行之间的切换。
26.根据本发明的最后的优选的改进方案，尤其有利的是，在两个运行模式之间切换期间将制冷剂回路的制冷剂压缩机调节到预定的转速值。由此，在引起从第一运行模式到第二运行模式的切换的阀切换期间，不应在制冷剂压缩机上进行转速提高。为此，将用于电的制冷剂压缩机的操控信号“固定”在预定的转速值。出于安全性原因，当然还是允许转速
下降。
27.在此，预定义的转速值或者相应于在从第一运行模式切换到第二运行模式之前的转速值，或者相应于从特性曲线族中或根据合适的公式计算出的转速值。
附图说明
28.从以下对优选的实施方式的描述中并且根据唯一的图1得到本发明的其它优点、特征和细节。图1示出了具有可用于制冷设备运行和热泵运行工作的制冷剂回路的用于车辆的制冷设备的线路图。
具体实施方式
29.根据图1的制冷设备1不仅可在制冷设备运行(简称为ac运行)中而且可在热泵运行中(简称为wp运行)工作，其中，借助于热泵功能执行加热运行，并且为此在加热支路2.2中布置构造成空气制冷剂热交换器的热交换器4作为加热调节器。热交换器4与蒸发器3一起安装在空调设备1.1中，其中，为了调节被引导到车辆内部空间中的车厢馈入空气流l，车厢馈入空气流首先被引导通过蒸发器3并且紧接着被引导通过热交换器4，并且必要时被引导通过电加热元件7。加热元件7例如实施成高压ptc加热元件。除了空调设备1.1之外，制冷设备1具有冷水机9，冷水机与冷却介质循环9.0热连接以用于冷却例如高压电池。
30.制冷剂回路2包括：
31.‑
具有蒸发器3(例如前部蒸发器)和热交换器4(也称为加热调节器)的空调设备1.1，其中，蒸发器3布置在蒸发器支路3.1中，而热交换器4布置在加热调节器支路4.1中，
32.‑
制冷剂压缩机5，
33.‑
构造成冷凝器或气体冷却器的外部的空气制冷剂热交换器6，该外部的空气制冷剂热交换器具有热泵膨胀机构ae3，该热泵膨胀机构在其作为用于加热运行的热泵蒸发器的功能中与外部的空气制冷剂热交换器相关联；
34.‑
内部的热交换器11，
35.‑
低压侧的蓄压器10，
36.‑
布置在蒸发器支路3.1中的并且在上游侧连接在蒸发器3之前的蒸发器膨胀机构ae2，
37.‑
连接在蒸发器支路3.1之后的止回阀r1，止回阀通过蓄压器10和内部的热交换器11的低压侧的区段与制冷剂压缩机5的输入侧流体连通，
38.‑
冷水机支路9.1，该冷水机支路具有冷水机9和连接在冷水机之前的冷水机膨胀机构ae1，其中，除了冷却例如车辆的电组件之外，冷水机9也用于在利用至少一个电组件的废热的情况下实现水热泵功能，
39.‑
具有外部的空气制冷剂热交换器6和热泵膨胀机构ae3的ac和热泵支路2.1，其中，在空气热泵运行中，ac和热泵支路2.1在上游可通过热泵膨胀机构ae3在形成分支点ab1的情况下与蒸发器支路3.1流体连通，并且在下游可通过截流机构a2与制冷剂压缩机5的低压输入部流体连通，而在ac运行中，ac和热泵支路2.1在上游可通过截流机构a4与制冷剂压缩机5的高压输出部流体连通，
40.‑
具有热交换器4的加热支路2.2，其中，加热支路2.2在上游可通过截流机构a3与
制冷剂压缩机5的高压输出部流体连通，并且在下游可通过截流机构a1与分支点ab1并且进而与蒸发器支路3.1和冷水机支路9.1流体连通，
41.‑
具有构造成膨胀阀的再加热膨胀机构ae4的再加热支路2.3，其中，再加热支路2.3在下游可在形成分支点ab2的情况下与外部的空气制冷剂热交换器6流体连通，并且在上游可与热交换器4流体连通，
42.‑
具有截流机构a2和止回阀r2的热泵再循环支路2.4，其中，热泵再循环支路2.4在上游可通过分支点ab2与外部的空气制冷剂热交换器6流体连通，并且在下游可与蓄压器10流体连通，以及
43.‑
具有截流阀a5的抽吸支路2.5，其中，抽吸支路2.5在下游可通过分支点ab3与热泵再循环支路2.4的截流阀a2和止回阀r2流体连通。
44.为了控制和调节系统，作为传感器，在制冷剂回路2中设置多个压力温度传感器。
45.因此，为制冷剂压缩机5分配在高压输出部的第一压力温度传感器pt1，此外，在蓄压器10的输出部布置第二压力温度传感器pt2，在外部的空气制冷剂热交换器6的输出部布置第三压力温度传感器pt3，在热交换器4的输出部布置第四压力温度传感器pt4，并且在冷水机8的低压侧的输出部布置第五压力温度传感器pt5。由于这些压力温度传感器的相应的功能对于本领域技术人员来说是已知的，不再对其详细解释。
46.接下来解释制冷设备1的ac运行和加热运行。
47.利用布置在第一分支区段vz1中的截流机构a3和a4，根据这两个截流机构a3和a4的状态，从制冷剂压缩机5的高压侧开始，制冷剂流要么在打开截流机构a4并且阻断截流机构a3时被引导到用于执行ac运行的ac和热泵支路2.1中，要么在打开截流机构a3并且关闭截流机构a4时流入加热支路2.2中以借助于热泵功能执行加热运行。
48.在制冷剂回路1的ac运行中，从制冷剂压缩机5开始，被压缩到高压的制冷剂在打开截流机构a4时流入到外部的空气制冷剂热交换器6中，流入到内部的热交换器11的高压区段中，通过完全打开的热泵膨胀机构ae3借助于蒸发器膨胀机构ae2流入到蒸发器3中和/或借助于冷水机膨胀机构ae1流入到冷水机9中。制冷剂从冷水机支路9.1通过蓄压器10和内部的热交换器11的低压区段回流到制冷剂压缩机5，同时制冷剂通过止回阀r1从蒸发器支路3.1中流出并且紧接着通过蓄压器10和内部的热交换器11的低压区段同样回流到制冷剂压缩机5。
49.在ac运行中，加热支路2.2借助于截流机构a3阻断。为了从去激活/不工作的加热支路2.2中抽回制冷剂，打开截流机构a5，并且制冷剂可通过截流机构a5和止回阀r2在关闭截流机构a2的同时朝蓄压器10的方向流动。
50.接下来描述制冷设备1的制冷剂回路2的加热运行。为此，借助于至少一个热源执行热泵运行。在制冷剂回路2的热泵运行中，在车厢馈入空气流l能够流入到车辆内部空间中之前，借助于热交换器4加热输送给车辆内部空间的车厢馈入空气流l，并且必要时引导车厢馈入空气流通过加热元件。
51.在使用冷水机9用于实现水热泵的情况下或者在使用作为热泵蒸发器的外部的空气制冷剂热交换器6用于实现空气热泵的情况下，在制冷剂回路2的加热运行中，关闭第一分支区段vz1的截流机构a4并且打开第一分支区段vz1的截流机构a3，从而热的制冷剂，例如r744可流入加热支路2.2中。
52.为了借助于冷水机9执行水热泵运行，借助于制冷剂压缩机5压缩的制冷剂通过加热支路2.2流入热交换器4中以用于将热输出给车厢馈入空气流l，并且紧接着通过打开的截流机构a1借助于冷水机膨胀机构ae1膨胀到冷水机9中，用于吸收布置在冷却介质循环9.0中的电的和/或电子的组件的废热。在该加热功能中，关闭膨胀机构ae3和ae4以及截流机构ae5。通过打开截流机构a2，从ac和热泵支路2.1中抽出在水热泵运行中排出的制冷剂并且通过止回阀r2输送给制冷剂压缩机5。
53.除了在此描述的直接冷凝或气体冷却之外，热交换器4也可实施成间接加热空气流的制冷剂散热流体热交换器，其中，散热流体例如可为水乙二醇混合物。
54.为了借助于作为热泵蒸发器的外部的空气制冷剂热交换器6执行空气热泵运行，制冷剂通过打开的截流机构a1从热交换器4中流入到ac和热泵支路2.1中，并且借助于热泵膨胀机构ae3膨胀到用于吸收来自环境空气的热的外部的空气制冷剂热交换器6中，并且紧接着通过热泵再循环支路2.4回流到制冷剂压缩机5。此时，膨胀机构ae1、ae2和ae4以及同样截流机构a5保持关闭。
55.如果实现了水热泵和空气热泵的组合运行，则除了冷水机膨胀机构ae1之外，也通过控制器主动地接入热泵膨胀机构ae3，并且冷水机膨胀机构和热泵膨胀机构两者都被相应地操控以调节并且实现目标参数。
56.在再加热运行中，首先借助于蒸发器3冷却输送到车辆内部空间中的车厢馈入空气流l，并且进而为其除湿，以用于紧接着借助于热交换器4利用从车厢馈入空气流l中提取的热以及通过制冷剂压缩机5输送给制冷剂的热至少部分地再次加热车厢馈入空气流l。
57.根据热平衡以不同的方式执行制冷剂回路1的再加热运行。
58.在再加热运行(以下称为第一再加热运行)中的热过量时，除了通过热交换器4将热输出给驾驶室的车厢馈入空气流l之外，在制冷剂通过蒸发器3再次回流到制冷剂压缩机5之前，附加地通过外部的空气制冷剂热交换器6将热输出到车辆的环境中。为此，在关闭截流机构a1时，制冷剂从热交换器4中流入再加热支路2.3中。在此处，借助于再加热膨胀机构ae4，使制冷剂在ac和热泵支路2.1的外部的空气制冷剂热交换器6中膨胀到中压。紧接着，制冷剂从ac和热泵支路2.1中流入蒸发器支路3.1中，在该处，制冷剂借助于蒸发器膨胀机构ae2在蒸发器3膨胀到低压。
59.备选地，在热交换器4上可用的加热功率足够时，可如此程度地打开再加热膨胀机构ae4，使得理想地在热交换器4中并且在外部的空气制冷剂热交换器6中出现相同的高压水平。
60.在制冷剂回路2中缺少热时，也就是说在热交换器4上的加热功率不足时，除了蒸发器3之外，也使用冷水机9作为热源。接下来，将这种再加热运行称为第二再加热运行。
61.在该第二再加热运行中，首先在打开截流机构a3时，加热支路2.2以及由此热交换器4被制冷剂穿流，紧接着，在打开截流机构a1时，制冷剂借助于从属的膨胀机构ae1和ae2不仅膨胀到蒸发器支路3.1的蒸发器3中而且膨胀到冷水机支路9.1的冷水机9中。在第二再加热运行时，关闭热泵膨胀机构ae3和再加热膨胀机构ae4。
62.制冷剂从蒸发器3通过止回阀r1，通过蓄压器10和内部的热交换器11再次回流到制冷剂压缩机5。来自冷水机9的制冷剂通过蓄压器10和内部的热交换器11同样回流到制冷剂压缩机5。在蒸发器3中以及冷水机9中吸收的热与通过制冷剂压缩机5带入的热流一起通
过热交换器4再次输出给输送到车辆内部中的车厢馈入空气流l。
63.备选地，在制冷剂回路2中缺少热时，空气制冷剂热交换器6或者代替冷水机9用作热源，或者作为附加的热源与冷水机9并联。
64.在制冷剂回路2中的加热功率足够时，仅仅蒸发器3被制冷剂穿流。这种再加热运行被称为第三再加热运行。
65.通过操控要么构造成截流阀要么构造成膨胀阀的单个的截流机构，实现在以上描述的运行模式之间的切换。为此也使用切换阀或多路阀。可电气地控制截流机构，并且可调节在截面开口的0％至截面开口的100％之间的任意中间位置，并且可保持在该中间位置中。
66.为了在这种切换过程期间防止加热和/或制冷功率中断，但是至少使中断最少并且避免重新启动制冷设备1，接下来，示例性地解释在上述运行模式之间的不同的切换过程。
67.对于从以下称为第一运行模式的运行模式到以下称为第二运行模式的另一运行模式的变换，以下描述的切换策略分别使用相同的概念。在这种从第一到第二运行模式变换时，在制冷剂回路2的分支区段中使制冷剂流转向。这种分支区段，即第一分支区段vz1，第二分支区段vz2和第三分支区段vz3具有阀机构，利用这些阀机构使以下称为第一制冷剂流的制冷剂流从用于执行第一运行模式的第一引导区段中转向到第二引导区段中成为用于执行第二运行模式的第二制冷剂流。分支区段的引起第一制冷剂流的阀机构称为第一阀机构，而分支区段的引起第二制冷剂流的阀机构称为第二阀机构。
68.根据描述的是在两个运行模式之间的哪个切换过程，为相应的分支区段的参与该切换的阀机构使用名称“第一阀机构”，“第二阀机构”，“第三阀机构”，“第四阀机构”和“第n阀机构”，其中“n”表示最大存在的且可切换的阀机构的数量。
69.首先，描述制冷设备1从作为第一运行模式的ac运行到作为第二运行模式的热泵运行的切换。
70.第一分支区段vz1参与该切换过程，第一分支区段具有作为第一阀机构的截流机构a4(其实现到ac和热泵支路2.1中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的截流机构a3(其实现到加热支路2.2中的第二制冷剂流)。此外，作为第三阀机构的节流机构a1也参与该切换过程。
71.除了以上描述的主流动回路之外，在开始改变流动方向之前关闭副流动的阀机构a5。
72.在作为第一运行模式的ac运行中，打开第一阀机构a4，而关闭第二阀机构a3和第三阀机构a1。为了实现ac运行，当然完全打开热泵膨胀机构ae3，从而制冷剂可借助于蒸发器膨胀机构ae2膨胀到蒸发器3中。
73.如此开始切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后设定的转速值上。
74.在将制冷剂压缩机5“固定”在恒定的转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构a3直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构a4的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，完全打开第二阀机构a3。在达到第二阀机构a3的预设的目标截面和开始第一阀机构a4的关闭过
程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
75.除了时间相关性之外，也可选择与打开截面相关的移动方式。如果阀机构达到确定的移动位置并且由此达到相应的打开截面，则可开始第二阀机构的关闭过程。新式的阀机构能够实现精确的位置反馈，从而制冷设备1的控制器始终知道当前的阀位置以及进而通过特性曲线储存的打开截面。
76.为了能利用第二制冷剂流穿流加热支路2.2，打开第三阀机构a1，从而制冷剂或者可为了执行水热泵运行流入冷水机支路9.1中和/或可为了执行空气热泵运行进入ac和热泵支路2.1中。
77.通过相对于第二阀机构a3时间错开地、但是很快在随后关闭第一阀机构a4，与第一阀机构a4截面同步地打开第三阀机构a1。由此，使第一阀机构a4和第三阀机构a1同步地反向移动，使得在可选择的变型方案中关闭的第一阀机构a4和打开的第三阀机构a1的截面的和相应于关闭的第一阀机构a4的最初的最大截面积。在相同的时刻开始第一阀机构a4的关闭和第三阀机构a1的打开。
78.有利的是，与阀机构a4的关闭和阀机构a1的打开同步地关闭热泵膨胀机构ae3，或者对于紧接着是空气热泵运行的情况使热泵膨胀机构ae3保持在小的打开截面上。与是空气热泵运行还是水热泵运行无关地，也打开阀机构a2。由于在完全关闭阀机构a4之前，存在通过阀机构a2使制冷剂流从制冷剂压缩机5的出口到入口短路的风险，优选地在关闭阀机构a4之后直接打开阀机构a2，备选地在完全关闭之前快速打开到一定的截面积。
79.当第一阀机构a4完全关闭并且第三阀机构a1以及阀机构a2完全打开时，结束从作为第一运行模式的ac运行到作为第二运行模式的热泵运行的切换过程。由此，可借助于冷水机9和/或借助于作为热泵蒸发器的空气制冷剂热交换器6执行热泵运行。
80.第一分支区段vz1参与相反的切换过程，即，从作为第一运行模式的热泵运行到作为第二运行模式的ac运行的切换过程，第一分支区段具有作为第一阀机构的截流机构a3(其实现到加热支路2.2中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的截流机构a4(其实现到ac和热泵支路2.1中的第二制冷剂流)。此外，作为第四阀机构的阀机构a1和第二阀机构a2以及热泵膨胀机构ae3也参与该切换过程。
81.在作为第一运行模式的热泵运行中，打开第一阀机构a3和第四阀机构a1，而关闭第二阀机构a4。为了实现热泵运行，或者借助于热泵膨胀机构ae3使制冷剂膨胀到ac和热泵支路2.1中和/或借助于冷水机膨胀机构ae1使制冷剂膨胀到冷水机支路9.1中。
82.同样，如此开始该切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
83.在将制冷剂压缩机5“固定”在恒定的转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构a4直至预设的目标截面，并且阀机构a2的关闭直接或者时间上提前地与该移动过程相关联。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构a3的关闭过程，其中将第一阀机构a3的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，完全打开第二阀机构a4。在达到第二阀机构a4的预设的目标截面和开始第一阀机构a3的关闭过程之间的时间错开仅仅与被操控的阀机构的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
84.最终，再次通过阀特性曲线和位置识别评估与移动过程相关联的打开截面，并且根据获得的值开始移动过程。
85.为了在ac运行中防止制冷剂从ac和热泵支路2.1回流到加热支路2.2中，当然必须关闭作为第四阀机构的截流机构a1。为了在ac运行中避免与低压侧短路，相同的适用于阀机构a2。
86.通过相对于第二阀机构a4时间错开地在随后关闭第一阀机构a3，与第一阀机构a3截面同步地打开第四阀机构a1。由此，使第一阀机构a3和第四阀机构a1同步地同向移动到其关闭的状态中。理想地，同时开始第一阀机构a4的关闭和第四阀机构a1的关闭。备选地，也可实现时间错开。此时，在第四阀机构a1之前开始第一阀机构a3的关闭过程。
87.当第一阀机构a3和第四阀机构a1以及必要时阀机构a2完全关闭时，结束从作为第一运行模式的热泵运行到作为第二运行模式的ac运行的切换过程。由此，可借助于蒸发器3执行ac运行。
88.现在，描述从作为第一运行模式的空气热泵运行到作为第二运行模式的水热泵运行的切换过程。
89.在空气热泵运行时，在打开截流机构a3时，加热支路2.2在上游侧与制冷剂压缩机5的高压输出部连接，并且在下游侧通过打开的截流机构a1借助于热泵膨胀机构ae3持续地与ac和热泵支路2.1连接，其中，同时也打开热泵再循环支路2.4的截流机构a2。在水热泵运行时，加热支路2.2与冷水机支路9.1连接。在这两种热泵运行时，都关闭蒸发器膨胀机构ae2和再加热膨胀机构ae4。
90.第二分支区段vz2参与该切换过程，第二分支区段具有作为第一阀机构的热泵膨胀机构ae3(其实现到ac和热泵分支2.1中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的冷水机膨胀机构ae1(其实现到冷水机支路9.1中的第二制冷剂流)。
91.在作为第一运行模式的空气热泵运行中，以相应的截面打开第一阀机构ae3以实现其膨胀功能，而关闭第二阀机构ae1。为了实现水热泵运行，借助于作为第二阀机构ae1的冷水机膨胀机构使制冷剂膨胀到冷水机支路9.1中。
92.同样，如此开始到作为第二运行模式的水热泵运行的切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
93.在将制冷剂压缩机5“固定”在恒定的转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构ae1直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构ae3的关闭过程，其中将第一阀机构ae3的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，将第二阀机构ae1打开到理论截面以满足其膨胀功能。在达到第二阀机构ae1的预设的目标截面和开始第一阀机构ae3的关闭过程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
94.由于从ac和热泵支路2.1中抽出制冷剂，保持打开热泵再循环支路2.4的截流机构a2，而所有其它阀机构保持在切换过程之前最后占据的状态。由此，完成切换过程。
95.现在，描述相反的切换过程，即，从作为第一运行模式的水热泵过程到作为第二运行模式的空气热泵过程的切换。
96.第二分支区段vz2参与该切换过程，第二分支区段具有作为第一阀机构的冷水机膨胀机构ae1(其实现到冷水机支路9.1中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的热泵膨胀机构ae3(其实现到ac和热泵支路2.1中的第二制冷剂流)。
97.同样，如此开始到作为第二运行模式的空气热泵过程的切换过程，即，制冷剂压缩
机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
98.在将制冷剂压缩机5“固定”在理论转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构ae3直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构ae1的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，将第二阀机构ae3打开到进行膨胀功能所需的截面(理论截面)。在达到第二阀机构ae3的预设的目标截面和开始第一阀机构ae1的关闭过程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
99.接下来描述制冷设备1从作为第一运行模式的ac运行到作为第二运行模式的第一再加热运行的切换。
100.第一分支区段vz1参与该切换过程，第一分支区段具有作为第一阀机构的截流机构a4(其实现到ac和热泵支路2.1中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的截流机构a3(其实现到加热支路2.2中的第二制冷剂流)。此外，作为第三阀机构的再加热膨胀机构ae4也参与该切换过程。
101.在作为第一运行模式的ac运行中，打开第一阀机构a4，而关闭第二阀机构a3和第三阀机构ae4。为了实现ac运行，当然完全打开热泵膨胀机构ae3，从而制冷剂可借助于蒸发器膨胀机构ae2膨胀到蒸发器3中。
102.如此开始切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
103.在将制冷剂压缩机5“固定”在理论转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构a3直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构a4的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到零。从预设的目标截面开始，将第二阀机构a3最大打开到理论截面或者完全打开。在达到第二阀机构a3的预设的目标截面和开始第一阀机构a4的关闭过程之间的时间错开仅仅与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
104.为了可利用第二制冷剂流穿流加热支路2.2，打开第三阀机构ae4以执行相应的膨胀功能，从而用于执行第一再加热运行的制冷剂可流入再加热支路2.3中。
105.通过相对于第二阀机构a3时间错开地在随后关闭第一阀机构a4，与第一阀机构a4截面同步地打开第三阀机构ae4。由此，使第一阀机构a4和第三阀机构ae4同步地反向移动，使得关闭的第一阀机构a4和打开的第三阀机构ae4的截面的和相应于关闭的第一阀机构a4的最初的最大截面积。在相同的时刻开始第一阀机构a4的关闭和第三阀机构ae4的打开。
106.为了防止在加热支路2.2和制冷剂压缩机5的吸入侧之间的短接，在切换过程之前关闭阀机构a5，在ac运行中阀机构a5引起从部分的加热支路2.2中抽出制冷剂。
107.当第一阀机构a4完全关闭并且第三阀机构ae4打开到直至100％的目标截面时，结束从作为第一运行模式的ac运行到作为第二运行模式的第一再加热运行的切换过程。由此，可借助于热交换器4、外部的空气制冷剂热交换器6和蒸发器3执行第一再加热运行。
108.第一分支区段vz1参与相反的切换过程，即，从作为第一运行模式的第一再加热运行到作为第二运行模式的ac运行的切换，第一分支区段具有作为第一阀机构的截流机构a3(其实现到加热支路2.2中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的截流机构a4(其实现到ac和热泵支路2.1中的第二制冷剂流)。此外，作为第四阀机构的再加热膨胀机构ae4也参与该
切换过程。
109.在作为第一运行模式的第一再加热运行中，打开第一阀机构a3和第四阀机构ae4，而关闭第二阀机构a4。为了实现ac运行，打开第二阀机构a4，从而制冷剂可流入ac和热泵支路2.1中并且在打开热泵膨胀机构ae3时可流入蒸发器支路3.1中。
110.同样，如此开始从作为第一运行模式的第一再加热运行到作为第二运行模式的ac运行的切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
111.在将制冷剂压缩机5“固定”在理论转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构a4直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构a3的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，完全打开第二阀机构a4。在达到第二阀机构a4的预设的目标截面和开始第一阀机构a3的关闭过程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
112.为了在ac运行中防止制冷剂从再加热支路2.3中流入加热支路2.2中，当然必须关闭作为第四阀机构的再加热膨胀机构ae4。
113.通过相对于打开第二阀机构a4时间错开地在随后关闭第一阀机构a3，与第一阀机构a3截面同步地关闭第四阀机构ae4。由此，使第一阀机构a3和第四阀机构ae4同步地同向地移动到其关闭的状态中。同时开始第一阀机构a3的关闭和第四阀机构ae4的关闭。备选地，作为第四阀机构的再加热膨胀机构ae4的关闭也可与第二阀机构a4的打开过程相关联或者在此之前，以由此避免未规定的制冷剂流动。由于设备状态和在第四阀机构ae4上的制冷剂的密度，甚至可将提前操控以及进而开始关闭过程作为备选的方法。
114.当第一阀机构a3和第四阀机构ae4完全关闭时，结束从作为第一运行模式的第一再加热运行到作为第二运行模式的ac运行的切换过程。由此，可借助于蒸发器3执行ac运行。在其结束之后打开阀机构a5并且由此开始从部分的热泵分支2.2中抽回制冷剂。
115.作为切换过程的最后的示例，描述制冷设备1从作为第一运行模式的第一再加热运行中到作为第二运行模式的第二再加热运行的切换。
116.第三分支区段vz3参与该切换过程，第三分支区段具有作为第一阀机构的再加热膨胀机构ae4(其实现到再加热支路2.3中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的截流机构a1(其实现到蒸发器支路3.1中和冷水机支路9.1中的第二制冷剂流)。此外，作为第四阀机构的热泵膨胀机构ae3也参与该切换过程。
117.在作为第一运行模式的第一再加热运行中，至少部分地打开第一阀机构ae4，而关闭第二阀机构a1。为了实现第二再加热运行，完全关闭再加热膨胀机构ae4，而完全打开截流机构a1，并且将冷水机膨胀机构ae1以及蒸发器膨胀机构ae2打开到预设的目标截面以执行膨胀功能。
118.如此开始切换过程，即，制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间恒定地保持在预定的转速值或者最后调节的转速值上。
119.在将制冷剂压缩机5“固定”在理论转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构a1直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构ae4的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，将第二阀机构a1最大打开到理论截面或者完全打开。在达到第二阀机构a1的预设的目标截面和开
始第一阀机构ae4的关闭过程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
120.为了能利用第一制冷剂流穿流再加热支路2.3并且紧接着穿流ac和热泵支路2.1，打开第四阀机构ae3。
121.通过相对于第二阀机构a1时间错开地在随后关闭第一阀机构ae4，与第一阀机构ae4截面同步地打开第三阀机构ae3。在相同的时刻开始第一阀机构ae4的关闭和第四阀机构ae3的关闭。最终，为了实现从去激活的ac和热泵支路2.1中抽出制冷剂，打开阀机构a2。
122.当第一阀机构ae4和第四阀机构ae3完全关闭时，结束从作为第一运行模式的第一再加热运行到作为第二运行模式的第二再加热运行的切换过程。由此，可借助于蒸发器3和冷水机9执行第二再加热运行。
123.第三分支区段vz3参与相反的切换过程，即，从作为第一运行模式的第二再加热运行到作为第二运行模式的第一再加热运行的切换，第一分支区段具有作为第一阀机构的截流机构a1(其实现到蒸发器支路3.1中和冷水机支路9.1中的第一制冷剂流)和作为第二阀机构的再加热膨胀机构ae4(其实现到再加热支路2.3中的第二制冷剂流)。
124.在作为第一运行模式的第二再加热运行中，打开第一阀机构a1，而关闭第二阀机构ae4和热泵膨胀机构ae3。此外，在该第二再加热运行中，将冷水机膨胀机构ae1以及蒸发器膨胀机构ae2调节到理论值截面以执行膨胀功能。在作为第二运行模式的第一再加热运行中，打开第一阀机构ae4以及作为第三阀机构的热泵膨胀机构ae3，而关闭第二阀机构a1。
125.为了在主动穿流ac和热泵支路2.1时防止制冷剂流直接进入制冷剂压缩机，在从作为第一运行模式的第二再加热运行到作为第二运行模式的第一再加热运行的切换过程之前关闭阀机构a2，在开始之前，将制冷剂压缩机5的转速在切换过程期间调节到v理论转速值上或者最后设定的转速值上。
126.在将制冷剂压缩机5“固定”在理论转速值上的同时，或者紧接着，以规定的移动速度打开第二阀机构ae4直至预设的目标截面。随着达到预设的目标截面，开始第一阀机构a1的关闭过程，其中将第一阀机构的截面连续地减小到值零。从预设的目标截面开始，将第二阀机构ae4打开到用于执行膨胀功能的理论截面。在达到第二阀机构ae4的预设的目标截面和开始第一阀机构a1的关闭过程之间的时间错开最终与被操控的阀的移动速度相关，该移动速度可根据驱动方案变化。
127.为了在第一再加热运行中实现制冷剂流入ac和热泵支路2.1中，当然必须打开作为第三阀机构的热泵热膨胀机构ae3。
128.通过相对于第二阀机构ae4时间错开地在随后关闭第一阀机构a1，与第二阀机构ae4截面同步地打开第三阀机构ae3。由此，使第一阀机构a1和第三阀机构ae3同步地同向移动。同时开始第一阀机构a1的关闭和第四阀机构ae3的打开。
129.当第一阀机构a1完全关闭并且同时第三阀机构ae3完全打开时，结束从作为第一运行模式的第二再加热运行到作为第二运行模式的再加热运行的切换过程。由此，可借助于蒸发器3和外部的空气制冷剂热交换器6执行第一再加热运行。
130.在以上描述的实施例中，随着切换过程的开始，将制冷剂压缩机5恒定地保持在规定的转速值上直至切换过程结束。该规定的转速值可相应于在切换之前调节的转速值或预定义的转速值，从在控制器中储存的特性曲线或表格中或者根据合适的公式计算出该转速
值。
131.当然也可实现制冷设备1在两个运行模式之间的其它切换过程，其中，基本的过程相应于以上描述切换过程。
132.在此，为了从第一运行模式切换到第二运行模式，借助于阀机构释放为此负责的引导支路，其中，时间错开地在关闭实现第一运行模式的阀机构之前打开该阀机构。
133.如果需要另一阀机构用于穿流实现第二运行模式的引导支路，则与实现第一运行模式的阀机构的关闭截面同步地打开所述阀机构。
134.如果需要另一阀机构用于防止制冷剂流过实现第一运行模式的引导支路，与实现第一运行模式的阀机构截面同步地关闭所述另一阀机构。
135.通常，相对于截流机构，膨胀机构具有不同的特性曲线，也就是说在相同的控制信号时得到不同的截面开口。然而，在理想情况中，所有所述阀机构具有近似相同的最大打开截面，在截流机构中这种开口截面最终带来低的流动损失，并且在膨胀机构中，这显著简化了整个系统的维护性(装配和拆卸)。
136.将压缩机5的转速固定在理论转速上，始终与监控允许的高压以及高温气体温度的安全功能相叠加。
137.附图标记清单
138.1 制冷设备
139.1.1 空调设备
140.2 制冷设备1的制冷剂回路
141.2.1 制冷剂回路2的ac和热泵支路
142.2.2 加热支路
143.2.3 再加热支路
144.2.4 热泵再循环支路
145.2.5 抽吸支路
146.3 蒸发器
147.3.1 蒸发器支路
148.4 热交换器，加热调节器
149.4.1 加热调节器支路
150.5 制冷剂压缩机
151.6 外部的空气制冷剂热交换器
152.7 电的加热元件
153.9 冷水机
154.9.0 冷水机8的冷却介质循环
155.9.1 冷水机支路
156.10 蓄压器
157.11 内部的热交换器
158.a1 截流机构
159.a2 截流机构
160.a3 截流机构
161.a4 截流机构
162.a5 截流机构
163.ab1 分支点
164.ab2 分支点
165.ab3 分支点
166.ae1 冷水机膨胀机构
167.ae2 蒸发器膨胀机构
168.ae3 热泵膨胀机构
169.ae4 再加热膨胀机构
170.l 车厢馈入空气流
171.pt1 第一压力温度传感器
172.pt2 第二压力温度传感器
173.pt3 第三压力温度传感器
174.pt4 第四压力温度传感器
175.pt5 第五压力温度传感器
176.r1 止回阀
177.r2 止回阀
178.vz1 第一分支区段
179.vz2 第二分支区段
180.vz3 第三分支区段