CN106143061A - 用于车辆的空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的空气调节装置，其包括：第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器在车辆的纵向方向上设置在车辆车顶上。制冷剂分配器，其设置于将制冷剂供应至第一蒸发器和第二蒸发器的部分处。操作制冷剂分配器以将制冷剂选择性地引入至第一蒸发器和第二蒸发器。

Description

用于车辆的空气调节装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的空气调节装置，更特别地，涉及一种用于车辆的空气调节装置，其将制冷剂选择性地传送至设置于车辆内部的前部区域和后部区域的蒸发器以便选择性地冷却车辆内部。
背景技术
常规的空气调节系统包括压缩机，该压缩机用于压缩和传送用于制冷循环的制冷剂。冷凝器将从压缩机传送的高压的制冷剂冷凝。膨胀阀调节在冷凝器中冷凝和液化的制冷剂。蒸发器对被膨胀阀调节的低压的液化的制冷剂与吹入车辆的内部的空气进行热交换，并且通过由于制冷剂的蒸发潜伏热引起的热吸收作用来蒸发制冷剂以便冷却吹入车辆的空气。制冷剂管件连接上述元件。
图1A和1B显示用于公共汽车的车顶上型空气调节器的结构。经冷却的空气的排放过程参考如下的空气调节系统中的制冷剂的循环流动进行描述。如果在蒸发器马达中产生静压力，车辆内部的空气被引入至蒸发器核心1，并且在蒸发器核心1中流动的液相制冷剂从车辆的内部空气吸收热量并且变为气体状态。
因此，穿过蒸发器的空气变冷，而经冷却的空气可以通过空气调节器管道2中的流动通道而被供应在车辆的整个空间的内部。
然而，在上述的常规空气调节器中，当空气调节器运行时，不论乘客是否存在以及乘客是否在车辆内部的特定区域中，制冷剂都流入整个蒸发器核心，因此增加了发动机的动力损失并且使燃料效率降低。
作为背景技术描述的上述结构仅被提供用于理解本发明的背景，但是不应认为，本发明人承认本发明相当于本领域技术人员已经熟知的常规技术。
发明内容
本发明被设计为解决如上所述的现有技术的上述问题。本发明构思的一个方面提供一种用于车辆的空气调节装置，其将制冷剂选择性地分别传送至设置于车辆内部的前部区域和后部区域的蒸发器中，以便选择性地冷却车辆内部。
根据本发明构思的示例性实施方案，一种用于车辆的空气调节装置，包括：第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器在车辆的纵向方向上设置在车辆车顶上。制冷剂分配器，其设置于将制冷剂供应至第一蒸发器和第二蒸发器的部分处。操作制冷剂分配器以将制冷剂选择性地引入至第一蒸发器和第二蒸发器。
所述第一蒸发器和所述第二蒸发器分别设置于车顶的左侧和右侧，并且第一蒸发器和第二蒸发器的上部可以朝着车顶的中心向上地倾斜。
所述第一蒸发器和所述第二蒸发器的每一个具有多个蒸发器核心，所述蒸发器核心互相串联连接，并且第一蒸发器和第二蒸发器可以沿着车辆的纵向方向串联设置。
所述制冷剂分配器可以包括：分配凸缘，其具有主入口和分支出口，所述主入口形成在分配凸缘的一部分上用于将制冷剂引入至其中，所述分支出口形成在所述分配凸缘的两端上。所述分支出口分别连接至第一蒸发器的第一制冷剂入口和第二蒸发器的第二制冷剂入口。流动控制阀，其能够旋转地设置在分配凸缘中以便通过流动控制阀的旋转而改变主入口和分支出口连接的打开的截面区域。马达，其产生用于流动控制阀的旋转的旋转力。控制器，其配置为根据鼓风机的运行状况而将操作信号发送至马达，以通过流动控制阀控制制冷剂的分配。
分配凸缘可以具有主出口，该主出口形成在分配凸缘的另一部分上并且与主入口隔开，以便将通过第一蒸发器和第二蒸发器中的主入口引入的制冷剂循环并且通过主出口排放。
如果鼓风机以超过参考速度的速度鼓风，那么控制器可以控制流动控制阀以便均匀地将制冷剂引入至第一蒸发器和第二蒸发器。
如果空调装置的鼓风机以超过参考速度的速度鼓风，那么控制器可以控制压缩机以提供更高的旋转力，而如果鼓风机以小于参考速度的速度鼓风，那么控制器可以控制压缩机以提供更小的旋转力。
附图说明
图1A和1B为显示了根据常规技术的公共汽车中的空气调节过程的致动原理和蒸发器的布置的视图；
图2为显示了根据本发明的用于车辆的空气调节装置中的第一蒸发器和第二蒸发器的连接结构以及制冷剂流动的视图。
图3为显示了根据本发明的用于车辆的空气调节装置中的空气调节过程的致动原理以及蒸发器的布置的视图。
图4为根据本发明的用于车辆的空气调节装置中的分配凸缘的放大的立体图。
图5A至5C为显示了根据本发明的空气调节装置中取决于流动控制阀的运行状态的制冷剂的流动的视图。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明构思的示例性实施方案进行详细描述。然而，本发明可以以不同的形式实施并且不应解释为限于在此阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案使得此公开全面且完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。在整个公开内容中，相同的附图标记在本发明构思的全部的各个附图和实施方案中指代相同的部分。
根据本发明的用于车辆的空气调节装置包括第一蒸发器10、第二蒸发器20以及制冷剂分配器100。
参考图2至5C，第一蒸发器10和第二蒸发器20在车辆的纵向方向上设置在车辆的车顶90上。
例如，第一蒸发器10设置于车辆的前部，第二蒸发器20设置于车辆的后部分。
换言之，如图2和图3所示，从车辆内部排放的空气穿过蒸发器10和20然后被冷却。经冷却的空气通过管道91被供应进入车辆内部以进行车辆内部中的空气调节。特别地，通过穿过第一蒸发器10的空气对前内部空间进行调节空气，通过穿过第二蒸发器20的空气可以对后内部空间进行调节空气。
另外，第一蒸发器10和第二蒸发器20分别设置于车顶90的两侧，并且第一蒸发器10和第二蒸发器20的上部可以朝着车顶90的中心倾斜地安装于车顶90处。
换言之，在本发明的第一蒸发器10和第二蒸发器20中使用的蒸发器核心11和21的每一个包括集管，该集管分别安装于由铝形成的管的上端和下端处，制冷剂被引入至该集管并且从该集管排放。因此，由于蒸发器核心11和21的材料特性，冷却效率显著地提高，并且可以减小蒸发器10和20的尺寸。这里，由于蒸发器核心的结构在本领域为公知的，所以其具体描述在本文中被省略。
当从图3中所示的车辆的前侧观察时，第一蒸发器10和第二蒸发器20可以朝着车顶90中的一侧倾斜，使得车辆的高度降低，因此，可以防止当车辆在低顶棚建筑下面行驶时车辆的上表面和设置在车顶90上的空气调节装置被损坏。
另外，多个蒸发器核心11或者21在本发明的第一蒸发器10或者第二蒸发器20中相互串联连接，并且第一蒸发器10和第二蒸发器20可以沿着车辆的纵向方向串联设置。
如图2所示，例如，两个蒸发器核心11相互串联连接以形成第一蒸发器10，两个蒸发器核心21相互串联连接以形成第二蒸发器20，然后第一蒸发器10和第二蒸发器20可以相互串联连接。
第一蒸发器10和第二蒸发器20可以通过分配凸缘30相互连接，该分配凸缘30设置在第一蒸发器10和第二蒸发器20的下端的连接部分之间。引入至第一蒸发器10和第二蒸发器20的制冷剂可以在第一蒸发器10和第二蒸发器20中循环，然后被排放至并且汇聚在分配凸缘30中。最后，制冷剂可以流动至压缩机80。
在本发明中，特别地，制冷剂分配器100设置于制冷剂分叉至第一蒸发器10和第二蒸发器20的部分处。这里，可以控制制冷剂分配器100的打开和关闭以将制冷剂选择性地传送至第一蒸发器10和第二蒸发器20。
制冷剂分配器100可以包括分配凸缘30、流动控制阀40、马达50以及控制器60。
制冷剂分配器100参考图2和图4至图5C进行详细说明。分配凸缘30可以具有主入口31和分支出口32，主入口31形成在所述分配凸缘30的一侧以使得制冷剂从膨胀阀(未示出)被引入至其中，分支出口32分别形成在所述分配凸缘30的两端。这里，由于第一蒸发器10的第一制冷剂入口12和第二蒸发器20的第二制冷剂入口22分别连接至分支出口32，通过主入口31引入的制冷剂可以通过分支出口32以及第一制冷剂入口12和第二制冷剂入口22而被供应至第一蒸发器10和第二蒸发器20。
主出口33可以形成在分配凸缘30的另一侧上，而分支入口(未示出)可以形成在分配凸缘30的两端上。第一蒸发器10的制冷剂出口和第二蒸发器20的制冷剂出口(未示出)分别连接至形成在分配凸缘的两端上的分支入口，因此，在第一蒸发器10和第二蒸发器20中循环的制冷剂可以通过制冷剂出口和主出口33流动至压缩机80。
这里，分配凸缘30中主入口31与主出口33之间的空间被阻挡，并且分支出口32与分支入口之间的空间也被阻挡。
另外，流动控制阀40可旋转地设置在分配凸缘30中以便通过流动控制阀40的旋转来局部地调调节主入口31和分支出口32连接通过的打开的区域。马达50可以将旋转力提供至流动控制阀40。
此外，控制器60根据鼓风机70的运行状况为马达50提供操作信号，以控制通过流动控制阀40分支的制冷剂。
亦即，如果鼓风机70吹动超过参考鼓风挡(reference air blowingstage)的空气，那么控制器60控制流动控制阀40以均匀地将制冷剂供应至第一蒸发器10和第二蒸发器20。
当空气调节装置以高的鼓风挡(例如3挡或者4挡)运行时，控制器60控制流动控制阀40为使得制冷剂被引入至第一蒸发器10和第二蒸发器20(如图5A中所示)，从而经冷却的空气被供应至车辆内部的前部区域和后部区域。
然而，当空气调节装置以高的鼓风挡运行时，流动控制阀40可以被构造成使得制冷剂的流动方向根据驾驶员的意图而被手动地改变为将经冷却的空气只供应至前部区域或者只供应至后部区域。
当空气调节装置以低的鼓风挡(例如1挡或2挡)运行时，控制器60可以控制流动控制阀40为使得制冷剂只被引入至第一蒸发器10和第二蒸发器20的任一个(如图5B和5C所示)。
例如，如果发现许多乘客在车辆内部的前部区域中，那么控制器60控制流动控制阀40以将制冷剂只引入至第一蒸发器10。因此，经冷却的空气可以被供应至车辆的车辆内部的前部区域的周围。相反，当发现许多乘客在车辆内部的后部区域中时，那么控制器60控制流动控制阀40以将制冷剂只引入至第二蒸发器20。因此，经冷却的空气可以被供应至车辆的车辆内部的后部区域的周围。
特别地，如果鼓风机70吹动超过参考鼓风挡的空气，那么控制器60控制压缩机80以使得压缩机80的所有汽缸运行，如果鼓风机70吹动小于参考鼓风挡的空气，那么控制器60可以控制压缩机80以只使得压缩机80的一部分汽缸运行。
换言之，如果空气调节器以3挡或者4挡运行，那么控制器60操作电磁阀(未示出)以使得设置在压缩机80中的所有汽缸运行以确保大量的空气被冷却，如果空气调节器以1挡或者2挡运行，则控制器60解除电磁阀的操作以使得只有设置在压缩机80中的一部分汽缸运行以确保预定量的空气被冷却。
因此，由于当不需要冷却大量的空气时，在压缩机80中只有一部分的汽缸运行，由此减少发动机的动力损失并且改进燃料效率。
这里，往复式压缩机可以作为本发明的压缩机80使用，并且适用本发明的这种压缩机在本领域为公知的。因此，压缩机的整个结构和操作原理的描述被省略。
如上所述的本发明的优势在于，通过控制流动控制阀选择性地冷却车辆内部的前部区域或者后部区域，制冷剂可以只被引入至第一蒸发器和第二蒸发器的任一个，当不需要冷却大量的空气时，只有压缩机的一部分汽缸运行并且发动机的动力损失减小使得燃料效率得以改进。
尽管本发明构思对具体实施方案进行描述，显然对于本领域技术人员可以进行各种改变和修改而不脱离本发明如所附权利要求书所述的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于车辆的空气调节装置，其包括：
第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器在车辆的纵向方向上设置在车辆车顶上；以及
制冷剂分配器，其设置于将制冷剂供应至第一蒸发器和第二蒸发器的部分处，
其中，操作制冷剂分配器以将制冷剂选择性地引入至第一蒸发器和第二蒸发器。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的空气调节装置，其中，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器分别设置于车顶的左侧和右侧，并且第一蒸发器和第二蒸发器的上部朝着车顶的中心向上地倾斜。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的空气调节装置，其中，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器的每一个具有多个蒸发器核心，所述蒸发器核心互相串联连接，并且第一蒸发器和第二蒸发器沿着车辆的纵向方向串联设置。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的空气调节装置，其中，所述制冷剂分配器包括：
分配凸缘，其具有主入口和分支出口，所述主入口形成在分配凸缘的一部分上用于将制冷剂引入至其中，所述分支出口形成在所述分配凸缘的两端上，所述分支出口分别连接至第一蒸发器的第一制冷剂入口和第二蒸发器的第二制冷剂入口；
流动控制阀，其能够旋转地设置在分配凸缘中以便通过流动控制阀的旋转而改变主入口和分支出口连接的打开的截面区域，其中。
马达，其产生用于流动控制阀的旋转的旋转力；以及
控制器，其配置为根据鼓风机的运行状况而将操作信号发送至马达，以通过流动控制阀控制制冷剂的分配。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的空气调节装置，其中，分配凸缘具有主出口，该主出口形成在分配凸缘的另一部分上并且与主入口隔开，以便将通过第一蒸发器和第二蒸发器中的主入口引入的制冷剂循环并且通过主出口排放。
6.根据权利要求4所述的用于车辆的空气调节装置，其中，如果鼓风机以超过参考速度的速度鼓风，则控制器控制流动控制阀以便均匀地将制冷剂引入至第一蒸发器和第二蒸发器。
7.根据权利要求4所述的用于车辆的空气调节装置，其中，如果鼓风机以超过参考速度的速度鼓风，那么控制器控制压缩机以提供更高的旋转力，而如果鼓风机以小于参考速度的速度鼓风，则控制器控制压缩机以提供更小的旋转力。
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