CN111231599B - 一种空气调节系统、方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种空气调节系统、方法及车辆，系统包括：鼓风机、蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、室外换热器；冷凝器包括：多个独立冷凝区，各独立冷凝区对应设置有风门；每个独立冷凝区分别通过压力控制设备与压缩机连接；每个独立冷凝区还分别通过节流截止设备与室外换热器连接；气液分离器分别与压缩机、蒸发器连接；室外换热器还通过截止设备与气液分离器连接；室外换热器还通过节流设备与蒸发器连接；鼓风机用于为蒸发器和冷凝器补充空气。本发明实施例不需要采用如现有技术中的混风操作也能进行不同区域的温度调节，能大大提升多温区调节的效率。

Description

一种空气调节系统、方法及车辆

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种空气调节系统、方法及车辆。

背景技术

随着社会的发展，人们对室内舒适度的要求越来越高，尤其是在汽车领域，由于每个人对温度的感知不同，比如有的人喜欢较凉的环境，有的人则不能适应过低的温度，因此在驾驶区和副驾区实现不同温度调节的双温区空气调节系统在汽车领域得到了发展。

现有技术中，在汽车室内实现双温区调节的方式通常是：通过制冷设备产生冷风，通过制热设备产生热风，获取驾驶区设定的温度和副驾区设定的温度，根据驾驶区设定的温度和副驾区设定的温度，分别在驾驶区和副驾区进行不同比例的冷风和热风的混风操作，从而实现为驾驶区和副驾区提供的不同温度，即实现双温区调节。

但是，申请人在研究上述方案时发现：现有技术中的通过混风操作实现温度调节的方式，效率低且对电量的浪费较严重。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种空气调节系统、方法及车辆，以解决或部分解决进行双温调节时效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空气调节系统，包括：

鼓风机、蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、室外换热器；所述冷凝器包括：多个独立冷凝区，各所述独立冷凝区对应设置有风门；

每个所述独立冷凝区分别通过压力控制设备与所述压缩机连接；

每个所述独立冷凝区还分别通过节流截止设备与所述室外换热器连接；

所述气液分离器分别与所述压缩机、所述蒸发器连接；

所述室外换热器还通过截止设备与所述气液分离器连接；

所述室外换热器还通过节流设备与所述蒸发器连接；

所述鼓风机用于为所述蒸发器和所述冷凝器补充空气。

一种空气调节方法，应用于上述空气调节系统，包括：

确定调节模式；

根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态；

获取多个分区的分区设定温度；

根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态。

一种车辆，包括所述的空气调节系统。

相对于现有技术，本发明所述的空气调节系统具有以下优势：

本发明实施例的一种空气调节系统，在冷凝器中设置了多个独立冷凝分区，各独立冷凝区对应设置有风门；各独立冷凝分区分别通过压力控制设备与压缩机连接，因此通过控制各独立冷凝区对应的压力控制设备的阀口大小及风门的开合状态，可以分别实现对各独立冷凝分区的控制，进而通过各独立冷凝分区实现对不同区域的温度调节，在整个过程中，不需要采用如现有技术中的混风操作也能进行不同区域的温度调节，能大大提升多温区调节的效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的一种空气调节系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种空气调节方法的步骤流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，其示出了本发明实施例提供的一种空气调节系统的结构示意图。该空气调节系统包括：

鼓风机1、蒸发器2、气液分离器5、压缩机6、冷凝器12、室外换热器7；所述冷凝器12包括：多个独立冷凝区，各所述独立冷凝区对应设置有风门。

每个所述独立冷凝区分别通过压力控制设备与所述压缩机6连接；每个所述独立冷凝区还分别通过节流截止设备与所述室外换热器7连接；所述气液分离器5分别与所述压缩机6、所述蒸发器2连接；所述室外换热器7还通过截止设备4与所述气液分离器5连接；所述室外换热器7还通过节流设备3与所述蒸发器2连接；所述鼓风机1用于为所述蒸发器2和所述冷凝器12提供空气。

本发明实施例中，鼓风机1与蒸发器2及冷凝器12之间可以不具备连接关系，只要鼓风机1所鼓送的空气可以送达至蒸发器2及冷凝器12即可，如图1所示，鼓风机1与蒸发器2及冷凝器12可以位于一个连通的空间。

蒸发器2用于通过蒸发吸热的原理，通过蒸发吸收空气侧的热量，进而在制冷时作为提供冷风的部件。

气液分离器5安装在压缩机6、室外换热器7及蒸发器2之间，可以用于气液分离；具体应用中，气液分离器5的存储空间大小可以根据实际的应用场景设定，本发明实施例对此不作具体限定。

压缩机6可以将低压气体提升为高压气体，具体应用中可以从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动压缩装置对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。

冷凝器12设置有多个独立冷凝区，每个独立冷凝区对应设置有风门，冷凝器12中通过冷凝放热的原理，通过冷凝向空气侧的释放热量，进而在制热时可以打开独立冷凝区对应的风门，使得独立冷凝区冷凝放热作为提供热风的部件。可以理解，风门的开合状态可以通过电信号等控制，当不需要制热时，可以控制独立冷凝区对应的风门处于关闭状态，则冷凝器以及与冷凝器连通的节流截止设备可以作为制冷剂循环的管路。

室外换热器7可以根据室外的温度在制冷模式中起到冷凝器的作用，使得制冷模式中冷凝器12可以不需要持续供热；室外换热器7还可以在制热模式中起到蒸发器的作用，使得制热模式中蒸发器2可以不再工作。

室外换热器7通过截止设备4与气液分离器5连接；室外换热器7还通过节流设备3与蒸发器2连接；使得在制冷模式中，可以关闭截止设备4，打开节流设备3，使得室外换热器7通过节流设备3与蒸发器2连通；在制热模式中，可以关闭节流设备3，打开截止设备4，使得室外换热器7通过截止设备4与气液分离器5连通。

每个独立冷凝区分别通过压力控制设备与压缩机连接，压力控制设备可以是通过电信号控制的设备，具体可以根据电信号的强弱改变开口的大小，进而可以通过调节压力控制设备控制压缩机6对各独立冷凝区作用的压力；且因为每个独立冷凝区分别通过压力控制设备与压缩机连接，使得每个独立冷凝区可以根据实际需求分别进行控制，实现不同需求的空气调节。

每个独立冷凝区还分别通过节流截止设备与室外换热器连接，在整个空气调节系统中构成制冷剂的循环通路。

作为本发明实施例的一种优选方式，所述压力控制设备包括：冷凝压力控制阀。

在本发明实施例的一种实际应用场景中，如图1所示，所述冷凝器12包括：第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123；所述第一独立冷凝区121对应的风门可以是第一风门122，所述第二独立冷凝区123对应的风门可以是第二风门124。

所述第一独立冷凝区121与所述室外换热器7之间并列连接有第一截止阀91和第一节流阀92；并列连接的第一截止阀91和第一节流阀92组成第一节流截止设备9。

所述第二独立冷凝区123与所述室外换热器7之间并列连接有第二截止阀81和第二节流阀82；并列连接的第二截止阀81和第二节流阀82组成第二节流截止设备8。

所述第一独立冷凝区121与所述压缩机6之间通过第一冷凝压力控制阀10连接；

所述第二独立冷凝区123与所述压缩机6之间通过第二冷凝压力控制阀11连接。

所述截止设备4为截止阀，所述节流设备3为节流阀。

本发明实施例中设定了第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123，可以以冷凝器12包括了两个独立冷凝区：第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123，说明本发明实施例的空气调节系统在工作时的工作过程如下：

具体应用中，空气调节系统通常具有制热模式和制冷模式，制热模式通常使用在室外空气比较冷的情况下，因此可以不再通过蒸发器2的蒸发吸热为空气调节系统提供冷空气，而可以通过室外换热器7起到蒸发器的作用；制冷模式通常使用在室外空气比较热的情况下，因此可以不通过冷凝器12的冷凝放热为空气调节系统提供热空气，而可以通过室外换热器7起到冷凝器的作用。

在制热模式中，可以启动鼓风机1，打开第一独立冷凝区121对应的风门和第二独立冷凝区123对应的风门，使得第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123可以在压缩机6的作用下进行冷凝放热；若不需要除湿，可以设置节流设备3的节流阀为关闭状态，所述截止设备4的截止阀为打开状态，使得制冷剂在室外换热器7中蒸发后不经过蒸发器2，而可以通过截止设备4、气液分离器5返回至压缩机6。若需要除湿，则可以设置节流设备3的节流阀为打开状态，所述截止设备4的截止阀为关闭状态，使得制冷剂在室外换热器7中蒸发后经过节流设备3、蒸发器2，气液分离器5返回至压缩机6。

具体应用中，允许在驾驶区和副驾区独立设定空调温度的模式通常称为双模区状态，在车辆中只允许设定一个空调温度的模式通常称为单模区状态。在双模区状态中，可以根据驾驶区和副驾区的温度设定，对应调节第一冷凝压力控制阀10和第二冷凝压力控制阀11的阀口大小，使得第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123中的冷凝压力不同，从而产生不同的放热效果，进而为驾驶区和副驾区提供不同的温度，而不用混风，从而达到节约电量的目的。第一截止阀91关闭，第一节流阀92打开，第二截止阀81关闭，第二节流阀82打开，第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123中的制冷剂可以分别通过第一节流阀92、第二节流阀82进行节流，通过第一节流阀92、第二节流阀82的制冷剂在室外换热器7中进行蒸发，在不除湿时，通过截止设备4、气液分离器5返回至压缩机6中，在除湿时，经过节流设备3、蒸发器2，气液分离器5返回至压缩机6。

可以理解，本发明实施例的空气调节系统也可以应用在单模区状态中，只需要将第一冷凝压力控制阀10和第二冷凝压力控制阀11的阀口进行同步控制即可。

在制冷模式中，可以启动鼓风机1，控制第一独立冷凝区121对应的风门和第二独立冷凝区123对应的风门的开合状态，使得第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123可以根据控制信号压缩机6的作用下进行冷凝放热，或只是作为制冷剂的循环通道；节流设备3的节流阀为打开状态，所述截止设备4的截止阀为截止状态，使得制冷剂在室外换热器7中蒸发后经过蒸发器2及气液分离器5返回至压缩机6。

具体应用中，第一冷凝压力控制阀10和第二冷凝压力控制阀11可以为全开状态，第一截止阀91打开，第一节流阀92关闭，第二截止阀81打开，第二节流阀82关闭，第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123中的制冷剂可以分别通过第一截止阀91、第二截止阀81后，在室外换热器7中进行冷凝，之后节流设备3、蒸发器2、气液分离器5返回至压缩机6中。实际应用中，可通过对第一独立冷凝区121对应的风门和第二独立冷凝区123对应的风门进行调节，使得第一独立冷凝区121和第二独立冷凝区123可以在风门打开时补充相应的热空气，从而进行制冷状态下的双温区调节。

本发明实施例的一种空气调节系统，在冷凝器中设置了多个独立冷凝分区，各独立冷凝区对应设置有风门；各独立冷凝分区分别通过压力控制设备与压缩机连接，因此通过控制各独立冷凝区对应的压力控制设备的阀口大小及风门的开合状态，可以分别实现对各独立冷凝分区的控制，进而通过各独立冷凝分区实现对不同区域的温度调节，在整个过程中，不需要采用如现有技术中的混风操作也能进行不同区域的温度调节，能大大提升多温区调节的效率。

如图2所示，其示出了本发明实施例提供的一种空气调节方法的步骤流程图。该方法可应用于上述的空气调节系统，具体可以包括下述步骤：

步骤101，确定调节模式。

本发明实施例中，调节模式可以包括制冷模式、制热模式。

具体应用中，调节模式可以由空气调节系统操作人员选择，当操作人员设定调节模式后，控制系统可以确定调节模式。

步骤102，根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态。

步骤103，获取多个分区的分区设定温度。

步骤104，根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态。

作为本发明实施例的优选方式，调节模式为制热模式时：

所述根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态，包括：

当所述调节模式为制热模式时，设定所述节流截止设备为：节流开且截止关状态；

在不除湿时，设定所述节流设备为关闭状态、所述截止设备为打开状态；

在除湿时，设定所述节流设备为打开状态、所述截止设备为关闭状态。

所述根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态，包括：

根据所述多个分区设定温度，调节各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及控制所述多个独立冷凝区对应的风门为开启状态。

调节模式为制冷模式时：

所述根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态，包括：

当所述调节模式为制冷模式时，设定所述节流设备为开启状态、所述截止设备为关闭状态、所述节流截止设备为：节流关且截止开状态；

所述根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态，包括：

根据所述多个分区设定温度，调节所述多个独立冷凝区对应风门的状态，及控制所述压力控制设备的压力阀口为全开状态。

可以理解，方法实施例中的步骤及原理与上述系统实施例类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例的一种空气调节方法，在冷凝器中设置了多个独立冷凝分区，各独立冷凝区对应设置有风门；各独立冷凝分区分别通过压力控制设备与压缩机连接，因此通过控制各独立冷凝区对应的压力控制设备的阀口大小及风门的开合状态，可以分别实现对各独立冷凝分区的控制，进而通过各独立冷凝分区实现对不同区域的温度调节，在整个过程中，不需要采用如现有技术中的混风操作也能进行不同区域的温度调节，能大大提升多温区调节的效率。

本发明实施例还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的空气调节系统。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气调节系统，其特征在于，包括：

鼓风机、蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、室外换热器；所述冷凝器包括：多个独立冷凝区，各所述独立冷凝区对应设置有风门；

每个所述独立冷凝区分别通过压力控制设备与所述压缩机连接；

每个所述独立冷凝区还分别通过节流截止设备与所述室外换热器连接；

所述气液分离器分别与所述压缩机、所述蒸发器连接；

所述室外换热器还通过截止设备与所述气液分离器连接；

所述室外换热器还通过节流设备与所述蒸发器连接；

所述鼓风机用于为所述蒸发器和所述冷凝器补充空气；

所述室外换热器用于提供冷空气或热空气；

所述压力控制设备用于根据温度设定分别控制每个所述独立冷凝区的压力。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力控制设备包括：冷凝压力控制阀。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述节流截止设备包括：节流阀和截止阀。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述冷凝器包括：第一独立冷凝区和第二独立冷凝区。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一独立冷凝区与所述室外换热器之间并列连接有第一截止阀和第一节流阀；

所述第二独立冷凝区与所述室外换热器之间并列连接有第二截止阀和第二节流阀。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一独立冷凝区与所述压缩机之间通过第一冷凝压力控制阀连接；

所述第二独立冷凝区与所述压缩机之间通过第二冷凝压力控制阀连接。

7.一种空气调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的空气调节系统，所述方法包括：

确定调节模式；

根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态；

获取多个分区的分区设定温度；

根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调节模式包括：制热模式；

所述根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态，包括：

当所述调节模式为制热模式时，设定所述节流截止设备为：节流开且截止关状态；

在不除湿时，设定所述节流设备为关闭状态、所述截止设备为打开状态；

在除湿时，设定所述节流设备为打开状态、所述截止设备为关闭状态，

所述根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态，包括：

根据所述多个分区设定温度，调节各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及控制所述多个独立冷凝区对应的风门为开启状态。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调节模式还包括：制冷模式；

所述根据所述调节模式，设定所述节流设备、所述截止设备、所述节流截止设备的工作状态，包括：

当所述调节模式为制冷模式时，设定所述节流设备为开启状态、所述截止设备为关闭状态、所述节流截止设备为：节流关且截止开状态；

所述根据所述调节模式和所述多个分区设定温度，分别控制各所述分区对应的压力控制设备的压力阀口，及各所述分区对应的独立冷凝区的风门状态，包括：

根据所述多个分区设定温度，调节所述多个独立冷凝区对应风门的状态，及控制所述压力控制设备的压力阀口为全开状态。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的空气调节系统。

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