CN102759282B - 车辆空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆空调系统。所述车辆空调系统还包括热交换容器和进风通道，所述热交换容器内装有保温流体。所述热交换容器具有热交换容器进风口和热交换容器出风口；所述进风通道与所述送风机连接，所述进风通道具有第一进风干路和第二进风干路，所述第一进风干路与所述热交换容器进风口连接；所述热交换容器出风口具有多个热交换容器出风口支路，所述第二进风干路相应地具有多个第二进风支路，所述多个热交换容器出风口支路与所述多个第二进风支路分别汇合而形成排风通道；所述第一进风干路和/或所述第二进风干路上设有风量调节阀。本发明的车辆空调系统能够提高车辆空调系统的效率，减少能量损耗。

Description

车辆空调系统

技术领域

本发明涉及车辆空调系统。

背景技术

车辆空调系统的主要目的是控制车内的温度，提供良好的乘车环境。现在大多数汽车上使用的空调是定排量压缩机。定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例提高的，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号来实现，当温度达到设定的温度，压缩机停止工作；当温度升高后，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。例如，当汽车高速行驶时，随着制冷量的增大，出风口温度往往是将制冷空气重新加热的状态，能量损失较严重，致使车辆空调系统的效率较低。

发明内容

本发明为解决传统车辆空调系统的效率较低的技术问题，提供一种车辆空调系统，其能够提高车辆空调系统的效率，减少能量损耗。

本发明解决上述技术问题采用以下技术方案。

车辆空调系统，包括压缩机、送风机和蒸发器，所述压缩机与所述蒸发器流体连通，其中，所述车辆空调系统还包括热交换容器和进风通道，所述热交换容器内装有保温流体，所述蒸发器设置在所述热交换容器内；所述热交换容器具有热交换容器进风口和热交换容器出风口；所述进风通道与所述送风机连接，所述进风通道具有第一进风干路和第二进风干路，所述第一进风干路与所述热交换容器进风口连接；所述热交换容器出风口具有多个热交换容器出风口支路，所述第二进风干路相应地具有多个第二进风支路，所述多个热交换容器出风口支路与所述多个第二进风支路分别汇合而形成排风通道；所述第一进风干路和/或所述第二进风干路上设有风量调节阀。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述热交换容器内设有对保温流体进行加热的加热器和/或对保温流体进行制冷的冷却器。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述保温流体为发动机冷却液，且所述热交换容器具有接收发动机冷却液的冷却液进入通道和排出发动机冷却液的冷却液排出通道。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述压缩机为定排量压缩机。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述热交换容器为陶瓷制容器。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述热交换容器为密闭容器，且所述保温流体的体积占据所述热交换容器的体积的50%~80%。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述热交换容器进风口和所述热交换容器出风口布置在整体高于保温流体的位置，且所述蒸发器部分浸泡在所述保温流体内。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述排风通道上设有风量调节阀，且在所述多个热交换容器出风口支路与所述多个第二进风支路汇合处设置有用于调节新鲜空气与已制冷空气或已加热空气的混合比例的风门。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述热交换容器内设有温度计，所述温度计与所述压缩机电连接。

作为本发明的优选技术方案，在上述的车辆空调系统中，所述进风通道为不锈钢软管、金属软管、波纹软管或塑料软管。

与传统的车辆空调系统相比，本发明的车辆空调系统还包括热交换容器和进风通道，所述热交换容器内装有保温流体，所述蒸发器设置在所述热交换容器内且部分浸泡在所述保温流体内；另外，所述进风通道具有第一进风干路和第二进风干路，所述第一进风干路与所述热交换容器进风口连接；所述热交换容器出风口具有多个热交换容器出风口支路，所述第二进风干路相应地具有多个第二进风支路，所述多个热交换容器出风口支路与所述多个第二进风支路分别汇合而形成排风通道；所述第一进风干路和/或所述第二进风干路上设有风量调节阀，由此能够通过保温流体在热交换容器内在较长时间内保持一定的温度，提高车辆空调系统的效率，减少能量损耗。

通过结合附图，阅读以下对本发明的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本发明的其它优点、特征以及方面。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的车辆空调系统的重要部分的构造的示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的车辆空调系统的另一重要部分的构造的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。

如图1和图2所示，本实施例的车辆空调系统包括压缩机、送风机和蒸发器100。与现有技术相同，所述压缩机与所述蒸发器100流体连通。其中，所述压缩机为定排量压缩机。另外，车辆空调系统还可以包括干燥过滤器、膨胀阀等。

所述车辆空调系统还包括热交换容器200和进风通道300。所述热交换容器200内装有保温流体400。该保温流体400在本发明的车辆空调系统中起热交换介质的作用。所述热交换容器200优选为陶瓷制容器，以便具有更好的保温效果，例如防止热量的散逸。为了确保保温效果，所述热交换容器200最好为密闭容器。

其中，所述蒸发器100设置在所述热交换容器200内，且优选为部分浸泡在所述保温流体400内。而且，能够通过蒸发器100对保温流体400进行制冷。如图1所示，所述热交换容器200具有热交换容器进风口210和热交换容器出风口220。而且，所述进风通道300与所述送风机连接，所述进风通道300具有第一进风干路310和第二进风干路320。于是，第一进风干路310和第二进风干路320内流通室内或室外新鲜空气。所述第一进风干路310与所述热交换容器进风口210连接；所述热交换容器出风口220具有多个热交换容器出风口支路222。由此，能够通过保温流体400对新鲜空气进行制冷或加热。所述第二进风干路320相应地具有多个第二进风支路322。所述多个热交换容器出风口支路222与所述多个第二进风支路322分别汇合而形成排风通道500。排风通道500吹出的风即在车厢内流通。

其中，保温流体400的体积小于所述热交换容器200的体积，不会填满所述热交换容器200。例如，保温流体400的体积占据所述热交换容器200的体积的50%~80%。而且，所述热交换容器进风口210和所述热交换容器出风口220应布置在整体高于保温流体400的位置，以便防止保温流体400通过所述热交换容器进风口210进入所述第一进风干路310，和通过所述热交换容器出风口220进入热交换容器出风口支路222。显然，也可以采用其它手段防止保温流体400通过所述热交换容器进风口210进入所述第一进风干路310，和通过所述热交换容器出风口220进入热交换容器出风口支路222，例如在所述热交换容器进风口210和所述热交换容器出风口220处设置单向阀。

在本发明的车辆空调系统的空气的冷热交换的过程中，采用保温流体400（预制冷或加热介质），使得冷热交换更为彻底，且起到如蓄电池的延时功能，在压缩机不开启的情况下，也能进行制冷，从而在提高制冷效率的同时，也减少能量损耗。它既能够高效地稳定车厢内的温度，提供车辆空调系统的温度控制精度，节约能源。

而且，所述第一进风干路310和/或所述第二进风干路320上设有风量调节阀600。由此，乘客可以通过风量调节阀600调节已制冷空气或已加热空气与新鲜空气的混合比例。其中，所述保温流体400优选为发动机冷却液，例如为乙二醇-水溶液。而且，所述热交换容器200具有接收发动机冷却液的冷却液进入通道230和排出发动机冷却液的冷却液排出通道240，如图2所示。其中，冷却液进入通道230和冷却液排出通道240上可以设置流量调节阀，以便控制冷却液的交换。当然，也可以通过其它方式对空气进行加热或制冷，例如，通过在所述热交换容器200内设有对保温流体400进行加热的加热器和/或对保温流体400进行制冷的冷却器。 

另外，所述排风通道500上可以设有风量调节阀600，由此乘客可以自由调节出风量。另外，所述热交换容器200内设有温度计，所述温度计与所述压缩机电连接。由此，当热交换容器200内的温度达到规定温度时，可以使压缩机停止工作。应注意，所述进风通道300为软管，例如不锈钢软管、金属软管、波纹软管或塑料软管。由于软管自身可弯曲的特性，不同于以往的硬质注塑件，使得排风通道500的出风口的布置和进风通道300的走向存在很大的灵活性。而且，出风口的布置不再受到限制，理论上说，几乎可以布置在任何希望布置的地方，且不会增加设计上的复杂性。

另外，在本实施例中，如图1所示，在所述多个热交换容器出风口支路222与所述多个第二进风支路322汇合处设置有风门800。所述风门800用于调节热交换容器出风口支路222与第二进风支路322的出风比例，从而调节新鲜空气与已制冷空气或已加热空气的混合比例。

在本发明的车辆空调系统中，开辟一个独立的热交换容器200。其可以采用加热器（或冷凝器）对保温流体400进行加热（或制冷），并使室内空气（或室外空气）通过保温流体400而达到加热（或制冷）目的。

另外，在本发明的车辆空调系统中，所述进风通道300具有第一进风干路310和第二进风干路320，亦即，进风口一分为二。将进入空调系统的风分成两部分，一部分进行制冷（或制热），另一部分则直接与排风通道500连接。

此外，所述第一进风干路310和所述第二进风干路320上均可以设有风量调节阀600。由此，通过风量调节阀600控制排风通道500的出风口的温度。当关闭第一进风干路310的风量调节阀600时，吹的是自然风。当关闭第二进风干路320的风量调节阀600时，吹的是在所述热交换容器200内热交换后的空气。通过调节风量调节阀600的不同开启角度来调节热交换后的空气和自然风的混合比例，以达到温度调节的目的（温度范围为自然风和热交换后空气温度之间的任意温度）。另外，可以通过所述排风通道500上的风量调节阀600调节出风口的风量的大小。

下面介绍本发明的车辆空调系统的工作原理。压缩机开始工作时，蒸发器100开始工作，首先将保温流体400（例如发动机冷却液）进行制冷，形成一个低温环境。当通过第一进风干路310的风量调节阀600开始调节风量时，空气进入热交换容器200，进行制冷。当需要增大制冷量时，可以将第二进风干路320的风量调节阀600关闭，所有的风量都进行制冷。

当汽车在高速路上行驶时，随着压缩机的制冷量增大，为保证出排风通道500的风口温度恒定，可以打开第二进风干路320的风量调节阀600，利用第一进风干路310的风量调节阀600减少第一进风干路310的进风量，此时保温流体400的储能开始。当热交换容器200内的温度到达设定温度时，压缩机关闭，停止制冷。但是由于保温流体400的存在，及保温流体400的比热较大的缘故，所以热交换容器200仍能较长时间内保持在一定的低温下，即制冷工作仍在进行。

当车辆空调系统需要制热时，发动机700的冷却液经由冷却液进入通道230进入热交换容器200，保温流体400（发动机冷却液）的交换开始，且热交换容器200内的保温流体400开始升温，空气开始制热。由于存在热交换介质-保温流体400，经过热交换容器200内新鲜空气的加热幅度不至于过大，排风通道500的出风口的温度控制更加精确，也就更加舒适。当温度上升到设定值，冷却液进入通道230和冷却液排出通道240上的调节阀关闭，发动机700的冷却液不再进入热交换容器200，热交换容器200的温度不再上升。同样，由于比热较大的热交换介质-保温流体400存在的缘故，热交换容器200也能较长时间内保持一定的高温，空气制热仍在进行。此制热过程与发动机冷却液余热加热的原理相似。

当压缩机停止工作（或冷却液进入通道230和冷却液排出通道240上的调节阀关闭）时，热交换容器200有效的工作时间与保温流体400即热交换介质的多少成正比。不过，并非保温流体400的量越多越好。保温流体400的量太多，会造成车内空调开始工作时，制冷或制热过于缓慢；另一方面，保温流体400的量太少，则储能不足，在车辆空调系统不开启的情况下，制冷或制热的时间短或效果差。

本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由权利要求书确定。

Claims (10)

1.车辆空调系统，包括压缩机、送风机和蒸发器（100），所述压缩机与所述蒸发器（100）流体连通，其特征在于，所述车辆空调系统还包括热交换容器（200）和进风通道（300），所述热交换容器（200）内装有保温流体（400），所述蒸发器（100）设置在所述热交换容器（200）内；所述热交换容器（200）具有热交换容器进风口（210）和热交换容器出风口（220）；所述进风通道（300）与所述送风机连接，所述进风通道（300）具有第一进风干路（310）和第二进风干路（320），所述第一进风干路（310）与所述热交换容器进风口（210）连接；所述热交换容器出风口（220）具有多个热交换容器出风口支路（222），所述第二进风干路（320）相应地具有多个第二进风支路（322），所述多个热交换容器出风口支路（222）与所述多个第二进风支路（322）分别汇合而形成排风通道（500）；所述第一进风干路（310）和/或所述第二进风干路（320）上设有风量调节阀（600）。

2.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述热交换容器（200）内设有对保温流体（400）进行加热的加热器和/或对保温流体（400）进行制冷的冷却器。

3.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述保温流体（400）为发动机冷却液，且所述热交换容器（200）具有接收发动机冷却液的冷却液进入通道（230）和排出发动机冷却液的冷却液排出通道（240）。

4.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述压缩机为定排量压缩机。

5.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述热交换容器（200）为陶瓷制容器。

6.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述热交换容器（200）为密闭容器，且所述保温流体（400）的体积占据所述热交换容器（200）的体积的50%~80%。

7.根据权利要求6所述的车辆空调系统，其特征在于，所述热交换容器进风口（210）和所述热交换容器出风口（220）布置在整体高于保温流体（400）的位置，且所述蒸发器（100）部分浸泡在所述保温流体（400）内。

8.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述排风通道（500）上设有风量调节阀（600），且在所述多个热交换容器出风口支路（222）与所述多个第二进风支路（322）汇合处设置有用于调节新鲜空气与已制冷空气或已加热空气的混合比例的风门（800）。

9.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述热交换容器（200）内设有温度计，所述温度计与所述压缩机电连接。

10.根据权利要求1至8任一项所述的车辆空调系统，其特征在于，所述进风通道（300）为不锈钢软管、金属软管、波纹软管或塑料软管。