CN103707739B - 空气调节系统、机动车辆空气调节系统、和机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气调节系统(10)，所述空气调节系统包括鼓风机(34)、蒸发器(32)、气流室(36)和热膨胀阀组件(38)。气流室(36)在鼓风机(34)与蒸发器(32)之间延伸以将由鼓风机(34)产生的气流引导到蒸发器(32)。热膨胀阀组件(38)包括阀(38A)和传感器探头(38B)。阀(38A)在蒸发器(32)的输入侧。传感器探头(38B)在气流室(36)的外部布置在蒸发器(32)的输出侧，并且在环境空气的气流路径上。

Description

空气调节系统、机动车辆空气调节系统、和机动车辆
技术领域
本公开涉及一种空气调节系统、一种机动车辆空气调节系统和一种机动车辆。
背景技术
本部分提供与本公开有关的但不必然是现有技术的背景资料。
加长车辆的空气调节系统通常包括在车辆后部处的辅助蒸发器组件。通过辅助或后部蒸发器组件的蒸发器的制冷剂流通常由热膨胀阀(TEV)组件控制。所述热膨胀阀组件包括在蒸发器的输入侧处的阀和在蒸发器的输出侧处的传感器探头。阀根据已经通过蒸发器的制冷剂的由传感器探头感测到的温度计量制冷剂到蒸发器的流动。例如，如果由传感器探头感测到的制冷剂在预定温度以上，则阀将保持打开以允许额外的制冷剂通过后部蒸发器，从而进一步冷却蒸发器。如果制冷剂在预定温度以下，则阀将闭合以防止蒸发器被过度冷却。
靠近蒸发器的是后部鼓风机。鼓风机产生被引导经过蒸发器并进入到乘客室的后部中的气流。所述气流在通过蒸发器时被冷却。在有些情况下，当后鼓风机打开并期望冷空气时，后蒸发器组件将初始吹送热空气，这是因为阀被闭合，从而限制制冷剂到蒸发器的流动。热气流持续直到阀被打开为止，这可能会花费不期望的长时间。当期望冷空气时初始将热空气吹送到乘客室中使得乘客不舒服。
本发明人确定阀不能及时打开可由以下原因引起：当仅使用车辆的前蒸发器组件时阀不能完全闭合，并且后蒸发器组件不使用使得后鼓风机不能被启动。例如，如果阀保持打开，则制冷剂将流动通过蒸发器并到达传感器探头，从而冷却传感器探头。如果传感器探头被冷却到预定温度以下，则传感器探头将给阀发出信号以闭合。因为传感器探头已经被冷却到预定温度以下，因此阀不会打开直到传感器探头加热到大于预定温度的温度为止。此外，因为传感器探头没有被暴露于环境温度，而是隐藏在后蒸发器组件的壳体或车辆的壁或底板中，因此通常耗费不期望的长时间来加热传感器探头并且打开阀。同时，后部乘客必须忍受热气流直到阀打开为止。
发明内容
本部分提供公开的基本概要，并且不是本公开的全部保护范围或其所有特征的全面公开。
本教导提供了一种包括鼓风机、蒸发器、气流室和热膨胀阀组件的空气调节系统。气流室在鼓风机与蒸发器之间延伸以将由鼓风机产生的气流引导到蒸发器。热膨胀阀组件包括阀和传感器探头。阀在蒸发器的输入侧。传感器探头在气流室的外部布置在蒸发器的输出侧，并在环境空气的气流路径上。
本教导还提供了一种包括鼓风机、蒸发器、气流室、和热膨胀阀(TEV)组件的空气调节系统。气流室在鼓风机与蒸发器之间延伸以将由鼓风机产生的气流引导到蒸发器。气流室的壁限定一孔口。TEV组件被构造成调节制冷剂到蒸发器的流动。TEV组件包括传感器探头，所述传感器探头在气流室的外面靠近孔口，使得由鼓风机产生的气流到达传感器探头。
本教导进一步提供一种包括冷凝器、压缩机、前蒸发器组件、和后蒸发器组件的空气调节系统。后蒸发器组件包括传感器探头，所述传感器探头被暴露于环境气流以当传感器探头被过度冷却时加热所述传感器探头。
进一步的应用领域将从这里提供的描述变得清楚。该发明内容中的描述和具体例子仅为了示例的目的，并且不用于限制本公开的保护范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于选择的实施例的示例性目的，而不是所有可能的实施方案，并且不旨在限制本公开的保护范围。
图1是根据本教导的空气调节系统的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更加全面地描述示例性实施例。在图1中以附图标记10示出了根据本教导的空气调节系统。系统10通常包括压缩机12、冷凝器14、前蒸发器组件16、和后蒸发器组件18，压缩机12、冷凝器14、前蒸发器组件16、和后蒸发器组件18中的每一个都通过制冷剂导管20连接。空气调节系统10可以用于各种不同的应用和环境中。例如，空气调节系统10可以安装在诸如加长机动车辆的机动车辆中。
当安装在机动车辆中时，压缩机12和冷凝器14通常安装在车辆的前部处。压缩机12是可以由车辆的发动机或独立式电动机驱动的泵。压缩机12将制冷剂泵送到冷凝器14、前蒸发器组件16、和后蒸发器组件18。
前蒸发器组件16位于车辆的前部处，通常在仪表板的后面。前蒸发器组件16包括前蒸发器22、前鼓风机24、前气流室26、和包括阀28A和传感器探头28B的前热膨胀阀(TEV)组件28。前气流室26在前鼓风机24和前蒸发器22之间延伸以将由前鼓风机24产生的气流引导到前蒸发器22并跨过前蒸发器22。前鼓风机24可以是诸如旋转式风扇的任意适当的气流产生装置。
前TEV组件28沿着制冷剂导管20靠近前蒸发器22定位以便调节制冷剂到前蒸发器22的流动。如图所示，阀28A布置在前蒸发器22的输入侧，而传感器探头28B布置在前蒸发器22的输出侧。传感器探头28B与阀28A流体连通。阀28A包括用于保持阀28A处于关闭位置的弹簧，以限制制冷剂流动通过阀28A并进入到前蒸发器22中。
阀28A和传感器探头28B两者都包括计量气体，所述计量气体可以类似于空气调节系统10的制冷剂。当离开前蒸发器22的制冷剂的温度增加时，传感器探头28B的计量气体膨胀。因为传感器探头28B与阀28A流体协作，因此阀28A的计量气体也膨胀，这能够将压力施加到弹簧以使阀28A从闭合位置移动到打开位置，从而允许制冷剂通过阀28A并进入到前蒸发器22中。当离开前蒸发器22的制冷剂的温度降低时，计量气体收缩，不再将压力施加到弹簧，从而允许弹簧和阀28A返回到闭合位置以限制制冷剂通过并进入到前蒸发器22中。
后蒸发器组件18位于车辆的后部处，并且通常安装在诸如货车、运动型多功能车、公共汽车、豪华轿车等的加长车辆中。后蒸发器组件18包括后蒸发器32、后鼓风机34、后气流室36和包括阀38A和传感器探头38B的后热膨胀阀(TEV)组件38。后气流室36在后鼓风机34与后蒸发器32之间延伸以将由后鼓风机34产生的气流引导到后蒸发器32并跨过后蒸发器32。后鼓风机34可以是诸如旋转式风扇的任意适当的气流产生装置。
阀38A沿着导管20布置在后蒸发器32的输入侧。传感器探头38B沿着导管20布置在后蒸发器32的输出侧。后TEV组件38的阀38A和传感器探头38B基本上类似于前TEV组件28的阀28A和传感器探头28B。
后气流室36包括壁40，所述壁40限定孔口42。传感器探头38B沿着导管20位于后气流室36的外部，并靠近孔口42。传感器探头38B位于由后鼓风机34产生的气流路径内。传感器探头38B可以与孔口42直接对准。
因为传感器探头38B在后气流室36的外部，因此传感器探头38B被暴露于后乘客室的环境空气，结合位于由后鼓风机34产生的气流路径内，从而允许在传感器探头38B被过度冷却的情况下迅速加热传感器探头38B。如以上在背景部分中所述，在其中当后蒸发器组件18不使用时(例如，鼓风机34停止)阀38A不期望地保持打开的情况下，传感器探头38B可能会变得被过度冷却，这可能会使得传感器探头38B对流出后蒸发器32的温暖制冷剂的响应性差，并可能会延迟阀38A的打开。通过将传感器探头38B布置在后气流室36的外部，过冷却传感器探头38B可以被环境空气迅速加热，从而使传感器探头38B和阀38A返回到其标准响应水平。
除了孔口42之外或代替孔口42，系统10可以包括任何适当的特征，并且传感器探头38B可以以任何适当的方式布置，以将传感器探头38B暴露于相对较热的环境空气以在传感器探头38B变得过度冷却的情况下加热传感器探头38B。例如，传感器探头38B可以位于车辆中的足以将来自车辆外面的环境空气引导到传感器探头38B的开口或孔口处。这种孔口可以在车辆中的任何适当的位置处，例如，靠近用于后蒸发器32的排放开口。
以下描述空气调节系统10的操作。制冷剂以低压、低温、气态形式进入压缩机12。压缩机12将制冷剂压缩成高压和高温气态状态，并且气体被泵送到冷凝器14并通过冷凝器14。当热的压缩制冷剂被泵送通过冷凝器14时，制冷剂冷却并冷凝。制冷剂作为高压液体离开冷凝器14，所述高压液体被泵送到前TEV组件28的阀28A。
如果阀28A打开，则冷却的高压液体制冷剂被泵送通过前蒸发器22。当制冷剂通过前蒸发器22时，所述制冷剂从液体变化到气体并蒸发，从而从蒸发器周围的空气吸收热量并冷却所述空气。冷空气由前鼓风机24吹送到乘客室内。空气中的热量使制冷剂的分子分离，从而将液体变为气体。制冷剂作为冷却的低压气体离开蒸发器，接着返回到压缩机12用于另一个冷却循环。
在离开前蒸发器22时，制冷剂的温度对应于吹送到乘客室的前部的空气的温度。因此，如果在制冷剂离开前蒸发器22时由传感器探头28B中的气体压力的增加检测到的制冷剂的温度高于预定温度，则阀28A将保持打开，使得额外的制冷剂循环通过前蒸发器22。如果由于传感器探头28B中的气体的压力的减小，传感器探头28B检测到制冷剂的温度在预定温度或预定温度以下，则阀28A将闭合以防止额外的制冷剂通过前蒸发器22。
后蒸发器组件18以与前蒸发器组件16大致相同的方式起作用。因为传感器探头38B布置在后气流室36的外部并且被暴露于乘客室的环境空气和/或车辆外部的空气，因此在传感器探头38B已经被过度冷却的情况下，例如，在当后蒸发组件18不使用时阀38A保持打开的情况下，传感器探头38B可以通过相对较热的环境空气被加热以恢复该传感器探头38B的响应性。
通过如上所述的实施例提供了空气调节系统10、使用所述空气调节系统的机动车辆空气调节系统、安装有所述机动车辆空气调节系统的机动车辆。空气调节系统10具有多个蒸发器组件16和18，所述多个蒸发器组件16和18都与具有压缩机12和冷凝器14的串联连接的部件并联连接。每一个蒸发器组件16和18还可以被称作具有蒸发器的隔室空气调节装置的单元。蒸发器组件16和18可以以例如一个组件16被启动以用于空气调节而另一个组件18不被启动的方式操作。这种替代或选择性的操作可以通过诸如被设置成打开或闭合制冷剂通道的阀装置和/或控制鼓风机24和34的装置等装置来实现。利用这种结构，当一个蒸发器组件16被启动以用于空气调节而另一个蒸发器组件18没有被启动时，处于未启动状态下的蒸发器组件18的传感器探头38B可能被过度冷却。
本实施例的结构有效地减少传感器探头的过度冷却。本实施例的结构还在需要的情况下有效地迅速消除了传感器探头的过度冷却。传感器探头38B的布置和传感器探头38B与孔口42之间的关系仅可以适用于在第一蒸发器组件16被启动的同时可能停止的第二蒸发器组件18。
本实施例的结构有效地减少在空气调节的开始阶段(例如，在刚刚启动空气调节之后)的热气流。因此，传感器探头38B的布置和传感器探头38B与孔口42之间的关系仅适用于用于乘客室的一部分的蒸发器组件18。
利用这种结构，传感器探头38B被布置成暴露于空气，而不是被热绝缘材料包裹。理想的是空气是被蒸发器组件16或18冷却之前的空气或在乘客室外面的没有被冷却的空气。传感器探头38B通过暴露于空气的布置被加热。
此外，后鼓风机34、后气流室36、和孔口42提供当需要后蒸发器组件18的操作时将用于加热传感器探头38B的气流供应给传感器探头38B的恢复促进器。孔口42在后气流室36中关于气流方向位于后蒸发器32的上游侧。因此，孔口42提供吹出被后蒸发器32冷却之前的热空气的小出口。孔口42还可以被称作用于仅朝向传感器探头38B吹出空气的喷嘴。传感器探头38B位于穿过孔口42的气流的轴线上。
当后鼓风机34被启动时，孔口42供应用于加热传感器探头38B的气流。通过孔口42本身供应的气流与传感器探头38B碰撞并加热传感器探头38B。另外，通过孔口42供应的气流夹带传感器探头38B被暴露在其中的环境的空气并使环境空气与传感器探头38B碰撞。因此，可以迅速地消除传感器探头38B的过度冷却，并且传感器探头38B可以被初始化到传感器探头38B可以执行期望响应的状态。
已经提供实施例的上述描述以用于说明和描述的目的。其目的不是穷举或限制本公开。具体实施例的单个元件或特征通常不限于所述具体实施例，而是在适当的情况下可互换，并且即使未具体示出或描述，也可以用于选择的实施例。其同样可以以多种方式进行改变。这种改变不被认为背离本公开，并且所有这些改变都将包括在本公开的保护范围内。

Claims (20)

1.一种空气调节系统，包括：
鼓风机(34)；
蒸发器(32)；
气流室(36)，所述气流室在鼓风机与蒸发器之间延伸以将由鼓风机产生的气流引导到蒸发器；和
热膨胀阀组件(38)，所述热膨胀阀组件包括：
在蒸发器的输入侧的阀(38A)；和
传感器探头(38B)，所述传感器探头在气流室的外部布置在蒸发器的输出侧，并且在环境空气的气流路径上。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中：
环境空气的气流路径由鼓风机(34)产生。
3.根据权利要求2所述的空气调节系统，其中：
所述气流室(36)限定孔口(42)，气流路径通过所述孔口离开气流室，传感器探头与所述孔口对准。
4.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中：
环境空气的气流路径在系统(10)的外部产生。
5.根据权利要求1所述的空气调节系统，还包括：
冷凝器(14)；和
压缩机(12)。
6.一种机动车辆空气调节系统，所述机动车辆空气调节系统包括根据权利要求1-5中任一项所述的空气调节系统，其中：
环境空气的气流路径在安装有空气调节系统(10)的车辆的外部产生。
7.一种机动车辆空气调节系统，所述机动车辆空气调节系统包括根据权利要求1-5中任一项所述的空气调节系统(10)。
8.根据权利要求7所述的机动车辆空气调节系统，其中：
所述机动车辆空气调节系统是用于机动车辆的后部的辅助系统。
9.一种空气调节系统，包括：
鼓风机(34)；
蒸发器(32)；
气流室(36)，所述气流室在鼓风机与蒸发器之间延伸以将由鼓风机产生的气流引导到蒸发器，气流室的壁限定一孔口(42)；和
热膨胀阀组件(38)，所述热膨胀阀组件被构造成调节制冷剂到蒸发器的流动，热膨胀阀组件包括在气流室外面并靠近孔口的传感器探头(38B)，使得由鼓风机产生的气流到达传感器探头。
10.根据权利要求9所述的空气调节系统，还包括：
冷凝器(14)；和
压缩机(12)。
11.一种机动车辆空气调节系统，所述机动车辆空气调节系统包括根据权利要求9所述的空气调节系统，其中：
蒸发器是后蒸发器(32)，
热膨胀阀组件是后热膨胀阀组件(38)，
鼓风机是后鼓风机(34)，并且
气流室是后气流室(36)。
12.根据权利要求11所述的空气调节系统，还包括：
冷凝器(14)；
压缩机(12)；
前蒸发器(22)；
前鼓风机(24)；
前气流室(26)，所述前气流室在前鼓风机与前蒸发器之间延伸；以及
前热膨胀阀组件(28)。
13.一种空气调节系统，包括：
冷凝器(14)；
压缩机(12)；
前蒸发器组件(16)；和
后蒸发器组件(18)，所述后蒸发器组件包括热膨胀阀组件，所述热膨胀阀组件包括阀(38A)和传感器探头(38B)，所述传感器探头被暴露于环境气流以当传感器探头被过度冷却时加热所述传感器探头。
14.根据权利要求13所述的空气调节系统，其中：
所述后蒸发器组件包括：
后鼓风机(34)；
后蒸发器(32)；
后气流室(36)，所述后气流室在后鼓风机与后蒸发器之间延伸；以及
由后气流室的壁限定的孔口(42)，并且其中：
传感器探头(38B)在后气流室的外面并靠近孔口。
15.根据权利要求13所述的空气调节系统，其中：
所述前蒸发器组件(16)包括:
前鼓风机(24)；
前蒸发器(22)；；
前气流室(26)，所述前气流室从前鼓风机延伸到前蒸发器；和
前热膨胀阀组件(28)。
16.根据权利要求13所述的空气调节系统，其中：
所述传感器探头(38B)包括在后热膨胀阀组件中，所述后热膨胀阀组件包括在后蒸发器组件的后蒸发器(32)的输入侧的阀(38A)。
17.根据权利要求13所述的空气调节系统，还包括:
制冷剂导管(20)，所述制冷剂导管连接到冷凝器、压缩机、前蒸发器组件和后蒸发器组件。
18.根据权利要求13所述的空气调节系统，其中：
环境气流来自于空气调节系统(10)的外部。
19.一种机动车辆空气调节系统，所述机动车辆空气调节系统包括根据权利要求13所述的空气调节系统(10)。
20.一种包括根据权利要求13所述的空气调节系统(10)的车辆。
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