CN105644298A - 交通工具空调单元 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种交通工具空调单元，包括：至少第一蒸发器组件和处于与第一蒸发器组件不同的位置处的第二蒸发器组件；以及至少第一贯流风扇和第二贯流风扇；其中第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

Description

交通工具空调单元

技术领域

本发明涉及交通工具空调单元。

背景技术

通常，在诸如汽车、厢式货车、小卡车、卡车、公共汽车、大篷车、无动力拖挂房车、船等的交通工具中包含空调单元。目的是当期望时提供制冷效果或者制热效果。空调单元通常包括压缩机、冷凝器、用于冷凝器的风扇、蒸发器以及用于蒸发器的风扇。空调单元工作的科学原理是已知的。

在交通工具空调单元中使用轴流风扇和离心风扇。然而，这些单元或系统产生的噪声通常不能令人满意。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种交通工具空调单元，包括：至少第一蒸发器组件和处于与第一蒸发器组件不同的位置处的第二蒸发器组件；以及至少第一贯流风扇和第二贯流风扇；其中第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

在一个形式中，第一蒸发器组件和第二蒸发器组件是单个蒸发器的部件。在一个形式中，第一蒸发器组件和第二蒸发器组件是不同的蒸发器。在一个形式中，第一贯流风扇引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件的方向基本上与第二贯流风扇引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件的方向相反。在一个形式中，所述交通工具空调单元进一步包括进风部分和出风部分，其中第一贯流风扇和第二贯流风扇将空气从同一进风部分导向它们各自的蒸发器组件，或者将空气从它们各自的蒸发器组件导向同一进风部分。在一个形式中，所述出风部分围绕或者局部地围绕进风部分。在一个形式中，所述进风部分围绕或者局部地围绕出风部分。

在一个形式中，所述交通工具空调单元产生的噪声<55dB(A)。

在一个形式中，所述交通工具空调单元至少局部地置于交通工具的屋顶。在一个形式中，位于屋顶的部分总体积<0.25m³。在一个形式中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮的叶片具有当从与叶轮的旋转轴相切的方向观看时的相对于叶轮的旋转轴的斜度。

在一个形式中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮的一部分被暴露于相应出风孔口或部分；其中，暴露的部分是在相应叶轮的直径的8％到13％内。

在一个形式中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮与相应蜗壳之间的最短距离在相应叶轮的直径的4％到7％内。

根据本发明的第二方面，提供一种在交通工具空调单元中引导空气的方法，所述方法包括：使用第一贯流风扇从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且使用第二贯流风扇在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

在一个形式中，所述第一贯流风扇引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件的方向基本上与第二贯流风扇引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件的方向相反。

在一个形式中，第一贯流风扇和第二贯流风扇将空气从同一进风部分导向它们各自的蒸发器组件，或者将空气从它们各自的蒸发器组件导向同一进风部分。

根据本发明的第三方面，提供一种蒸发器模块，包括：至少第一蒸发器组件和处于与第一蒸发器组件不同的位置处的第二蒸发器组件；以及至少第一贯流风扇和第二贯流风扇；其中第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

附图说明

将参考附图讨论本发明的实施例，其中：

图1示出本发明的一个实施例；

图2示出图1的实施例，但是移除了蒸发器模块的盖；

图3示出图1的空调单元的截面图；

图4示出图1的空调单元的仰视图；

图5示出图1的空调单元的贯流风扇的叶轮；

图6示出贯流风扇的叶轮的一个可能实施例；

图7示出图6所示的叶轮的实施例的侧视图(进入旋转轴)；

图8示出本发明的另一实施例；

图9示出图8的空调单元的仰视图；

图10示出图8的空调单元的截面图；

图11(a)到(f)示出本发明的几个可能实施例；

图12示出本发明的又一实施例；

图13示出本发明的另一实施例及其相应设计参数；

图14示出本发明的另一实施例及其相应设计参数；以及

图15示出本发明的另一实施例及其相应设计参数。

具体实施方式

本发明提供了一种方式来降低交通工具空调单元产生的噪声。具体地，本发明包括使用第一贯流风扇从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且使用第二贯流风扇在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。将参考所示并在说明书中描述的各种实施例更详细地解释该原理。

图1示出本发明的一个实施例。在该实施例中，交通工具空调单元采用屋顶安装的空调单元1的形式。该屋顶安装的空调单元包括两个主要模块，即，蒸发器模块3和压缩机模块5(只示出了压缩机模块5的位置，但是实际组件，诸如压缩机、冷凝器、用于冷凝器的风扇，没有被示出)。方向7表示进风部分和出风部分的大致位置。虽然图1所示的实施例是交通工具屋顶顶式空调单元，但是根据交通工具的尺寸以及交通工具的可用空间，可以在交通工具的侧面或背面安装该单元。例如，可行的，可以在大篷车或无动力拖挂房车的背面安装本发明的一个实施例。方向7也可以被修改。此外，从空调单元1排出的空气可以被直接释放到交通工具中。另选的，可以通过使用风道将全部空气或部分空气重定向，以被直接释放到交通工具的其他部分。

图2示出图1的实施例，但是移除了蒸发器模块的盖。可以看出，有两个主部件11和13。每个部件包括主部件11和13内的贯流风扇和蒸发器元件。

贯流风扇的工作的简单解释如下：贯流风扇是叶轮的运动(旋转)引起空气两次经过叶轮的叶片而横向流经叶轮的风扇。贯流风扇也称为横流风扇或线流风扇。贯流风扇包括叶轮、涡壳、进风部和出风部。在操作过程中，通常朝前弯曲的具有叶片的叶轮旋转以引导气流。涡壳的形状影响经过出风部的气流。可以通过仔细地设计叶轮、涡壳和出风部来实现经过出风部的统一气流。

虽然已知贯流风扇在操作过程中的低噪声水平，但是已知贯流风扇不能提供强气流，由此，会被认为不适于用于交通工具。

参考图3，本发明的实施例通过使具有相应的叶轮23和24的两个贯流风扇21和22引导空气经过它们各自的蒸发器组件25和26，克服了此困难。在该示例中，蒸发器组件25和26是空间分离的。在另一实施例中，蒸发器组件25和26可以是单个蒸发器的不同部分。在操作过程中，两个贯流风扇21和22的叶轮23和24分别在31和32标记的方向上旋转。贯流风扇21的叶轮23的叶片引导空气在箭头35、36和37所示的路径上移动。贯流风扇22的叶轮24的叶片引导空气在箭头35、38和39所示的路径上移动。移动经过蒸发器组件25和26的空气将被制冷并且作为冷空气返回经过箭头37和39所示的路径。可以对空调单元进行修改，以使得空调单元作为逆循环空调单元操作。由此，蒸发器组件25和26的作用可被变为冷凝器的角色，以对流经蒸发器组件25和26的空气加热。逆循环空调单元的与蒸发器和冷凝器之间的角色变化相关的原理和设计是已知的，在这里将不描述。注意，叶轮23和24相对于蒸发器组件25和26的取向可以被调整。只要所述两个贯流风扇21和22引导空气经过它们到不同的蒸发器组件，本发明就可运行。

图4示出空调单元1的仰视图。空气经由进风部分41进入。出风部分43位于进风部分41附近。出风部分43可以完全围绕或局部地围绕进风部分41，例如，出风部分43仅位于进风部分41的两侧。可以在出风部分43处添加各种类型的盖或附件，诸如，天窗。类似地，可以在进风部分41处添加各种盖或附件，诸如空气过滤器。由于只有一个进风部分41，所述两个贯流风扇21和22从同一进风部分吸引空气，然后将空气在两个不同方向上引导。有效地，一些空气将被在一个方向上引导以经过蒸发器组件25，一些空气将被在另一方向上引导以经过蒸发器组件26。

图5示出贯流风扇21和22的叶轮44和46。还示出了各电机45和47的位置。注意，各电机45和47可以采取许多其他形式并且可以被放置在各种位置，只要它们可以驱动贯流风扇21和22的叶轮44和46。叶轮44和46的叶片未能在图5中示出。在图6中呈现了示出其叶片的叶轮。两个叶轮运行以在彼此不同的方向上引导气流。在该实施例形式中，贯流风扇21引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件的方向基本上与贯流风扇22引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件的方向相反。

图6示出贯流风扇21和22的叶轮的一个可能实施例。虽然在图5中贯流风扇21和22的叶轮被示为相同，但是也可以设计为贯流风扇21和22的叶轮是不同的设计。在该实施例中，可以看出，第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮51的叶片53具有当从与旋转轴相切的方向观察时(即，在箭头55所示的方向上有斜度地观察入纸面时)相对于叶轮51的旋转轴54的斜度。

图7示出图6所示的叶轮的实施例的侧视图(进入旋转轴)。在该示例中，总共有三十五个叶片。箭头56指示在引导空气的操作中叶轮的旋转方向。

图8示出本发明的另一实施例。在该实施例中，交通工具空调单元采取屋顶安装的空调单元101的形式。该屋顶安装的空调单元包括两个模块，蒸发器模块103和冷凝器模块105(只示出了冷凝器模块105的位置，但是诸如压缩机、冷凝器、用于冷凝器的风扇的实际组件没有示出)。方向107指示进风部分和出风部分所在的大致位置。蒸发器模块的盖以被从该图中移除，由此示出了蒸发器模块103的两个主部分111和113。每个部分包括主部分111和113内的贯流风扇和蒸发器元件。

图9示出空调单元101的仰视图。空气经由进风部分143进入。出风部分141位于进风部分143附近。出风部分141可以被进风部分143完全围绕或局部地围绕，例如，进风部分143仅位于出风部分143的两侧。注意，通过叶轮的旋转方向以及叶轮的朝向和位置的变化，气流方向可以被反转。可以在进风部分143处添加各种盖或附件，例如，天窗。类似地，可以在出风部分141处添加各种盖或附件，诸如空气过滤器。由于只有一个出风部分141，所以所述两个贯流风扇从同一进风部分吸引空气，然后在两个不同方向上引导空气。有效地，一些空气将被在一个方向上引导以经过一个蒸发器组件，一些空气将被在另一方向上引导以经过另一蒸发器组件。

参考图10，其是空调单元101的截面图，本发明的实施例包括两个贯流风扇121和122，它们具有将空气引导通过它们各自的蒸发器组件125和126的相应叶轮123和124。在该示例中，蒸发器组件125和126被空间分离。在另一实施例中，蒸发器组件125和126可以是单个蒸发器的不同部分。在操作过程中，两个贯流风扇121和122的叶轮123和124分别在131和132所示的方向上旋转。贯流风扇121的叶轮123的叶片引导空气在箭头135、136和137所示的路径上移动。贯流风扇122的叶轮124的叶片引导空气在箭头135a、138和139所示的路径上移动。移动经过蒸发器组件125和126的空气将被制冷并且作为冷空气返回经过箭头137和139所示的路径。可以对空调单元进行修改以使得空调单元作为逆循环空调单元运行。由此，蒸发器组件125和126的角色可被变为冷凝器的角色以对流经蒸发器组件125和126的空气进行加热。

图11(a)到(f)示出本发明的几个可能实施例，箭头表示气流的方向。图11(a)到(c)的实施例的配置与参考图1或图8描述的实施例类似之处在于，蒸发器组件151和152、153和154、155和156位于不同位置，并且它们彼此分开。然而，对于其他实施例，蒸发器组件161和162、163和164、165和166可能位于不同的位置，但是这些组件属于相同实体。下面将参考图12更详细地对此进行解释。

图12示出本发明的又一实施例。在该实施例中，空调单元包括两个主模块，蒸发器模块183(盖的顶部被移除)和冷凝器模块185。方向187表示进风部分和出风部分所在的大致位置。可以看出，有两个贯流风扇191和193。贯流风扇中的每一个在不同的方向上引导空气分别经过不同的蒸发器组件192和194。蒸发器组件192和194是O形蒸发器的部件。另选地，O形蒸发器可以被U形蒸发器代替。也可以是其它形状，只要两个贯流风扇191和193引导空气经过不同的蒸发器组件。

发现，通过使第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气引导到第一蒸发器组件；以及使第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上，从第二蒸发器组件引导空气或者将空气引导到第二蒸发器组件，可以实现具有小尺寸和低噪声的空调单元。测试结果表明实现<55dB(A)的噪声水平。这相对于已知空调单元的噪声(其>60dB(A))是很大的改进。还实现<0.25m³的小尺寸。

图13示出本发明的另一实施例及其相应设计参数。角度207代表贯流风扇的进口角。根据设计要求，角度207可以在135°到150°内。角度209代表贯流风扇的出口角。根据设计需求，角度209可以在155°到190°内。角度205代表贯流风扇的过渡角。根据设计需求，角度205可以在100°到120°内。距离201代表叶轮和涡壳之间的最短距离。距离203代表叶轮和涡舌之间的最短距离。根据设计需求，距离201和距离203可以在叶轮的直径的4％到7％内。距离210代表从图13所示的涡舌的侧面测量的、暴露于出气孔口或部分的叶轮的部分。根据设计需求，距离210可以在叶轮的直径的8％到13％内。

图14示出本发明的另一实施例以及它相应的设计参数。角度219代表贯流风扇的进口角。根据设计需求，角度219可以在135°到150°内。角度217代表贯流风扇的出口角。根据设计需求，角度217可以在155°到190°内。角度215代表贯流风扇的过渡角。根据设计需求，该角度215可以在100°到120°内。距离211代表叶轮和涡壳之间的最短距离。距离220代表叶轮和涡舌之间的最短距离。根据设计需求，距离211和距离220可以在叶轮的直径的4到7％内。距离213代表从图14所示的涡舌的侧面测量的、暴露于出气孔口或部分的叶轮的部分。根据设计需求，距离213可以在叶轮的直径的8％到13％内。

图15示出本发明的另一实施例以及它相应的设计参数。角度227代表贯流风扇的进口角。根据设计需求，角度227可以在135°到150°内。角度229代表贯流风扇的出口角。根据设计需求，角度229可以在155°到190°内。角度225代表贯流风扇的过渡角。根据设计需求，该角度225可以在100°到120°内。距离221代表叶轮和涡壳之间的最短距离。距离223代表叶轮和涡舌之间的最短距离。根据设计需求，距离221和距离223可以在叶轮的直径的4％到7％内。距离230代表从图15所示的涡舌的侧面测量的、暴露于出气孔口或部分的叶轮的部分。根据设计需求，距离230可以在叶轮的直径的8％到13％内。

在说明书和下面的权利要求中，除非上下文另外需要，术语“包括”和“包含”被理解为隐含所声称的特征或特征组，但不排除任何其他特征或特征组。

本说明书中的对任何现有技术的引用不是也不应当被视为承认为暗示这些现有技术构成公知常识的一部分。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于用于所述的特定应用。关于这里所述或所示的特定成分和/或特征，本发明不限于其优选实施例。应当理解，本发明不限与所公开的实施例，而是能够在不脱离以下权利要求所阐述和定义的本发明的范围内进行各种重新布置、修改和替换。

Claims (17)

1.一种交通工具空调单元，包括：

至少第一蒸发器组件和处于与第一蒸发器组件不同的位置处的第二蒸发器组件；以及

至少第一贯流风扇和第二贯流风扇；

其中第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

2.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，第一蒸发器组件和第二蒸发器组件是单个蒸发器的部件。

3.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，第一蒸发器组件和第二蒸发器组件是不同的蒸发器。

4.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，第一贯流风扇引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件的方向基本上与第二贯流风扇引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件的方向相反。

5.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，进一步包括进风部分和出风部分，其中第一贯流风扇和第二贯流风扇将空气从同一进风部分导向它们各自的蒸发器组件，或者将空气从它们各自的蒸发器组件导向同一进风部分。

6.根据权利要求5所述的交通工具空调单元，其中，所述出风部分围绕或者局部地围绕进风部分。

7.根据权利要求5所述的交通工具空调单元，其中，所述进风部分围绕或者局部地围绕出风部分。

8.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中所述交通工具空调单元产生的噪声<55dB(A)。

9.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中所述交通工具空调单元至少局部地置于交通工具的屋顶。

10.根据权利要求9所述的交通工具空调单元，其中置于屋顶的部分总体积<0.25m³。

11.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮的叶片具有当从与叶轮的旋转轴相切的方向观看时的相对于叶轮的旋转轴的斜度。

12.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮的一部分被暴露于相应出风孔口或部分；其中，暴露的部分是在相应叶轮的直径的8％到13％内。

13.根据权利要求1所述的交通工具空调单元，其中，所述第一贯流风扇和第二贯流风扇中的任一者或两者的叶轮与相应蜗壳之间的最短距离在相应叶轮的直径的4％到7％内。

14.一种在交通工具空调单元中引导空气的方法，所述方法包括：

使用第一贯流风扇从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；

使用第二贯流风扇在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一贯流风扇引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件的方向基本上与第二贯流风扇引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件的方向相反。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，第一贯流风扇和第二贯流风扇将空气从同一进风部分导向它们各自的蒸发器组件，或者将空气从它们各自的蒸发器组件导向同一进风部分。

17.一种蒸发器模块，包括：

至少第一蒸发器组件和处于与第一蒸发器组件不同的位置处的第二蒸发器组件；以及

至少第一贯流风扇和第二贯流风扇；

其中第一贯流风扇可操作地从第一蒸发器组件引导空气或者将空气导向第一蒸发器组件；并且第二贯流风扇可操作地在与第一贯流风扇引导空气的方向不同的方向上从第二蒸发器组件引导空气或者将空气导向第二蒸发器组件。