CN105082932B - 双温度hvac系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统包括蒸发器和扩散器。蒸发器构造成冷却穿过蒸发器的空气。扩散器构造成将进入扩散器的空气的第一部分引导穿过蒸发器的第一部段，并将进入扩散器的空气的第二部分引导穿过蒸发器的第二部段。蒸发器和扩散器构造成协作使得空气以第一温度流出第一部段且空气以低于第一温度的第二温度流出第二部段。

Description

双温度HVAC系统
技术领域
本公开通常涉及加热、通风和空气调节(HVAC)系统，且更具体地涉及从公共蒸发器输出两种不同温度调节空气的系统。
发明背景
已知如果使用局部冷却将调节空气引导到乘客，可改进车辆加热、通风和空气调节(HVAC)系统的能效，同时仍保持乘客舒适性。用于局部冷却空气的舒适温度为例如24℃。相反，用于车厢的总体或容积冷却的系统所排出的空气较佳地更冷，例如6℃至15℃。然而，由于使乘客舒适的局部冷却较少依赖于车厢的平均温度，可减少用于车厢容积冷却而排出的空气总量。即，可使用局部冷却来保持乘客舒适，尽管乘客处于比常规车厢温度高的温度，例如28℃-32℃而不是更常规的车厢温度24℃。
提供局部冷却空气和车厢容积冷却空气的现有尝试已经在相同温度下使用输送的气流来进行局部冷却和车厢冷却。即，跨越蒸发器而来的空气具有相对均匀的温度。实际上，主要的设计工作花费在风机蜗壳和扩散器设计以实现跨越蒸发器表面的气流和温度均匀性。如果需要在车辆不同位置的不同温度，则通常使用多个蒸发器，这不理想地增加系统成本。替代地，来自蒸发器的相对冷(例如3-8℃)的调节空气的再加热用于以较温暖温度(例如24℃)提供舒适的局部冷却空气，这不理想地降低系统能效。
发明内容
根据一个实施例，提供一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统。该系统包括蒸发器和扩散器。蒸发器构造成冷却穿过所述蒸发器的空气。扩散器构造成将进入扩散器的空气的第一部分引导穿过蒸发器的第一部段，并将进入扩散器的空气的第二部分引导穿过蒸发器的第二部段。蒸发器和扩散器构造成协作使得空气以第一温度流出第一部段且空气以低于第一温度的第二温度流出第二部段。
在一实施例中，扩散器构造成将第一部分以第一速度引导穿过第一部段，并将第二部分以小于第一速度的第二速度引导穿过第二部段。
在另一实施例中，该系统包括分隔件，该分隔件构造成将空气的第一部分与空气的第二部分分离。
在又一实施例中，该系统包括上游阀，该上游阀操作以改变第一速度。
在又一实施例中，该系统包括上游阀，该上游阀操作以相对于第二速度改变第一速度。
在又一实施例中，该系统包括下游阀，该下游阀操作以改变第二温度下的空气与第一温度下的空气的混合比。
在又一实施例中，蒸发器的第一部段被引导成局部冷却位于车辆车厢内的乘客，而来自蒸发器的第二部段的空气被引导以容积冷却车辆的车厢。
在又一实施例中，该系统包括喷嘴，该喷嘴构造成将来自蒸发器的第一部段的空气朝向车辆的乘客引导。
通过阅读较佳实施例的以下具体说明，另一些特征和优点将变得更加清楚，参照附图并以非限制性实例方式给出该说明。
附图说明
现将参照附图以示例的方式描述本发明，附图中：
图1是装备有根据一实施例的HVAC系统的车辆的剖切视图；以及
图2是根据一个实施例的图1的系统的一部分的剖视图。
具体实施方式
图1示出加热、通风和空气调节(HVAC)系统(此后称为系统10)的非限制实例，构造成用在车辆12中以为就座于车辆12的车厢18内的乘客14提供感知舒适的热环境。考虑到本文描述的系统10还可适于用在其它类型交通工具中，诸如轿车、卡车、公共汽车或飞机。
通常来说，系统10构造成对乘客14提供局部冷却。如本文所述的，局部冷却意味着将较佳温度和流率下的空气流朝向乘客身体的热敏感部位引导以对敏感部位提供热损失速率，所以乘客感知到车厢18处于例如24℃的舒适温度下，而平均车厢环境温度实际较高，例如30℃。
已经观察到可基于乘客14的热损失率来估计车辆车厢18内乘客14的热舒适性。例如，乘客14可能通常在24℃的环境温度下是舒适的。如果乘客14的热损失速率高于环境温度为24℃时的热损失速率，则乘客14往往感觉到更凉爽。如果乘客14的热损失速率低于当处于环境温度为24℃的环境时的热损失速率，则乘客14往往感觉到更温暖。
据估计，如果车厢18的环境温度保持在30℃而不是24℃，可实现约30％的节能。不同于将整个车辆车厢18保持在24℃的舒适环境温度，本文描述的系统提供局部冷却以将车厢18内乘客14的热损失速率保持在类似于24℃的车厢温度的速率，同时允许例如30℃的更高车厢温度。在2009年加利福尼亚大学伯克利分享的室内环境质量(IEQ)、建筑环境中心、环境设计研究中心、张等人的“Thermal Sensation and Comfort Models for Non-Uniform and Transient Environments:Part I:Local Sensation of Individual BodyParts(非均匀和瞬态环境的热感觉和舒适模型：部分I：各个身体部分的局部热感)”中提出了局部冷却的另一解释。
图2还示出系统10的各非限制特征，系统10通常包括装备有单个蒸发器(此后称为蒸发器24)的扩散器28。扩散器/蒸发器组件通常设置在车辆12的前部区域。蒸发器24通常构造成冷却穿过蒸发器24的空气16。空气16的运动可借助于风机22，其各种适当构造是本领域技术人员熟知的。空气16可从车辆12的外部或车厢18的内部或两者的混合抽吸，如本领域技术人员认识到的那样。尽管本文提出的教示通常涉及冷却，但各教示通常可适用于加热。即，当车辆外温度较高时由局部冷却向乘客14提供的舒适性也可在车辆外温度较低时由局部加热来提供。
在给非限制示例中，扩散器28构造成将进入扩散器28的空气16的第一部分30朝向或通过蒸发器24的第一部段36引导，并将进入扩散器28的空气16的第二部分朝向或通过蒸发器24的第二部段38引导。借助于非限制示例，如果第一部分表征为进入扩散器的空气的百分之三十(30％)至百分之五十(50％)之间则可能是较佳的。借助于另一示例，蒸发器24和扩散器28构造成使得第一部分30以高于第二部分32的速度流过蒸发器24。这样，蒸发器24和扩散器28协作，所以空气以第一温度T1流出第一部段36，且空气以小于第一温度T1的第二温度T2流出第二部段38。借助于非限制实例，如果第一温度大于10摄氏度(10℃)较佳地在12摄氏度(12℃)至24摄氏度(24℃)的范围内，且第二温度在4摄氏度(4℃)至12摄氏度(12℃)之间则可能是较佳的。
控制或管理流过蒸发器24的空气16可借助于源自靠近蒸发器24的扩散器的形状的“虚拟分区”来实现。例如，如果扩散器28的各壁相对地接近(例如小于20mm)蒸发器的靠近蒸发器第二部段38的入口面，且相对远离(例如大于40mm)蒸发器24的靠近第一部段36的入口面，则第一部分30和第二部分32的相对速度可以变化以实现第一温度T1与第二温度T2之间的所需相对差。
再参照图1，系统10可包括管道40，该管道40构造成通过一个或多个喷嘴42将空气16的第一部分30朝向乘客14的温度敏感区域引导，温度敏感区域诸如但不限于所示的面部、后颈或胸部。空气16的第二部分32可通过本领域技术人员认识到用于总体车厢冷却的方式被引导朝向车厢18的地板，或穿过仪表板区域内的开口或其它区域，并保持舒适的车厢湿度，与被引导用于局部冷却使用相反。
再参照图2，系统10可包括构造成将空气的第一部分30与空气的第二部分32分离的分隔件44。尽管示出分隔件44为固定特征，但考虑到该分隔件可以是可移动的从而响应于车辆内乘客的数量来改变第一部分36相对于第二部分38的有效尺寸，以实现能效。这种可用控制可用于控制第一温度T1或第二温度T2的值，或两个温度之间的相对差。在车辆已经停车且车厢温度不舒适地高之后例如启动期间对温度进行控制可能是有利的。
在另一实施例中，系统10可包括位于蒸发器24的入口侧上或靠近入口侧定位的上游阀46。一般来说，上游阀46操作以改变第一部分30的第一速度或相对于第二部分32的第二速度改变第一部分30的第一速度。上游阀46可结合分隔件44的固定型式或上述分隔件44的可变型式使用，从而提供更大的灵活性来控制第一温度T1和第二温度T2。这种灵活控制对于高湿度条件下防止蒸发器冷冻或在从热浸(hot soak)回收时使车厢18冷却下来的速率最大是尤其有利的。
在另一实施例中，系统10可包括下游阀48，下游阀48操作以改变第二温度T2下的空气与第一温度T1下的空气的混合比。下游阀48可结合或替代分隔件44和/或上游阀46使用以进一步提供关于控制流入车厢18的空气的温度和速度的灵活性。打算在热浸车厢短暂冷却期间，HVAC系统适于使局部冷却流的强度最大，而在初始冷却阶段期间有损车厢调节流的强度。先前所述的该微冷却策略之后的目标是快速使乘客舒适，而车厢相对于乘客以较慢速率冷却。
因而，提供了一种加热、通风和空气调节(HVAC)系统(系统10)。系统10通过利用单个公共蒸发器(蒸发器24)组合装备有能够控制穿过蒸发器24的不同部分的空气的速度的各种特征的扩散器来降低局部冷却型系统的成本。由于该系统可输出两种不同温度的空气，最少地依赖已冷却空气的再加热，同时仍保持优异的乘客舒适性，通常改进系统效率。本文所述的系统10与采用多个蒸发器来对车辆内不同部位提供各种温度调节空气的其它系统不同。
尽管就本发明的较佳实施例对本发明进行了说明，但其不意在作出限制，而是意在下面权利要求书中阐释的范围。

Claims (9)

1.一种用于车辆的加热、通风和空气调节系统，所述系统包括：
蒸发器，所述蒸发器构造成冷却穿过所述蒸发器的空气；
风机，所述风机用于使空气运动通过所述蒸发器；以及
扩散器，所述扩散器构造成将进入所述扩散器的空气的第一部分引导穿过所述蒸发器的第一部段，并将进入所述扩散器的空气的第二部分引导穿过所述蒸发器的第二部段，其中所述蒸发器和所述扩散器构造成协作使得空气以第一温度流出所述第一部段，且空气以低于所述第一温度的第二温度流出所述第二部段，
来自所述蒸发器的所述第一部段的空气被引导成局部冷却位于车辆车厢内的乘客，而来自所述蒸发器的所述第二部段的空气被引导以容积冷却所述车辆的车厢。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扩散器构造成将所述第一部分以第一速度引导穿过所述第一部段，并将所述第二部分以小于所述第一速度的第二速度引导穿过所述第二部段。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括分隔件，所述分隔件构造成将空气的所述第一部分与空气的所述第二部分分离。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括上游阀，所述上游阀操作以改变所述第一速度。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括上游阀，所述上游阀操作以相对于所述第二速度改变所述第一速度。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括下游阀，所述下游阀操作以改变所述第二温度下的空气与所述第一温度下的空气的混合比。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括喷嘴，所述喷嘴构造成将来自所述蒸发器的所述第一部段的空气朝向所述车辆的乘客引导。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一温度在10℃与24℃之间，而第二温度在5℃与12℃之间。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一部分表征为进入所述扩散器的空气的30％与50％之间。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110525524B (zh) * 2019-09-10 2020-07-31 郑州铁路职业技术学院 一种物流运输用变温车厢

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6192698B1 (en) * 1998-03-12 2001-02-27 Denso Corporation Vehicle-air-conditioning system with cooling degree estimator for left/right temperature control
US6415856B1 (en) * 1998-12-21 2002-07-09 Valeo Climatisation Heating/air-conditioning device for reduced size for a motor vehicle
CN101898497A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 本田技研工业株式会社 一体的前后hvac系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6133313A (ja) 1984-07-25 1986-02-17 Diesel Kiki Co Ltd 自動車用空気調和装置
FR2631896B1 (fr) * 1988-05-27 1990-08-24 Valeo Boitier de distribution pour dispositif de chauffage et/ou de climatisation, notamment pour vehicule automobile
US4949779A (en) 1990-02-01 1990-08-21 Eaton Corporation Regulating heater discharge air temperature for front and rear passengers in a vehicle
US5309731A (en) 1991-12-27 1994-05-10 Nippondenso Co., Ltd. Air conditioning apparatus
US5282367A (en) 1992-04-24 1994-02-01 The Delfield Company Refrigerated food preparation table and method
SE9504564L (sv) * 1995-12-20 1997-01-20 Saab Automobile Klimatanläggning och förfarande för reglering av klimatanläggning
JP3804152B2 (ja) * 1997-02-20 2006-08-02 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR100601835B1 (ko) * 1999-12-30 2006-07-19 한라공조주식회사 자동차용 공기조화장치
US9248719B2 (en) * 2008-08-20 2016-02-02 Halla Visteon Climate Control Corporation Dual zone type air conditioner for vehicles and method of controlling the same
US8267757B2 (en) 2009-07-10 2012-09-18 Keihin Corporation Vehicular air conditioning apparatus
US20110005732A1 (en) 2009-07-10 2011-01-13 Keihin Corporation Vehicular air conditioning apparatus
US20120168117A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Automotive Components Holdings, Llc Automotive HVAC Diffuser With Cooperating Wall Guide And Vane

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6192698B1 (en) * 1998-03-12 2001-02-27 Denso Corporation Vehicle-air-conditioning system with cooling degree estimator for left/right temperature control
US6415856B1 (en) * 1998-12-21 2002-07-09 Valeo Climatisation Heating/air-conditioning device for reduced size for a motor vehicle
CN101898497A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 本田技研工业株式会社 一体的前后hvac系统

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Publication number Publication date
EP2944488B1 (en) 2017-03-29
CN105082932A (zh) 2015-11-25
KR20150130921A (ko) 2015-11-24
US9676253B2 (en) 2017-06-13
US20150328956A1 (en) 2015-11-19
EP2944488A1 (en) 2015-11-18

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