CN113147322B - 集成式车舱空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车载空调技术领域，尤其是涉及一种集成式车舱空调系统，包括支撑构件、输送构件、压缩机、空调箱及换热控制组件；其中，支撑构件用于连接在车辆的前舱内的预定部位；输送构件、压缩机以及空调箱均设置于支撑构件上；输送构件形成有用于连通换热控制组件与压缩机和空调箱的流道。从生产的角度考虑，模块化能使生产成本降低，从工艺的角度考虑，模块化能降低工艺安装的复杂程度，使得装配更加容易，优化成本，提高工作效率。此外，模块化减少占用的包络空间，利于整车研究的平台化设计。而且空调箱与压缩机均集成于支撑构件，两者相距较近，空调箱的冷媒侧管路可以直接对接系统侧，无需增加软管减震，减少零部件的数量。

Description

集成式车舱空调系统

技术领域

本申请涉及车载空调技术领域，尤其是涉及一种集成式车舱空调系统。

背景技术

目前，车载空调系统在整车装配过程中逐一装配，导致工艺复杂，装配成本上升，且由于组件分离使得相互之间连接的管路复杂，弯曲，会占用较大的整车空间，并且使得维修拆卸变得复杂，由于整车空间受限，加之空调箱体积较大且单独装配，导致装配难度大。

发明内容

本申请的目的在于提供一种集成式车舱空调系统，在一定程度上解决了现有技术中存在的车载空调系统在整车装配过程中逐一装配，导致工艺复杂，而且各部件分离，连接管路多，占用空间大的技术问题。

本申请提供了一种集成式车舱空调系统，包括：支撑构件、输送构件、压缩机、空调箱以及换热控制组件；其中，所述支撑构件用于连接在车辆的前舱内的预定部位；所述输送构件、所述压缩机以及所述空调箱均设置于所述支撑构件上；

所述换热控制组件设置于所述输送构件，且所述输送构件形成有用于连通所述换热控制组件与所述压缩机和所述空调箱的流道；

所述换热控制组件包括设置于所述输送构件的气液分离器、电池冷却器、电机冷却器、泵体、储存构件以及多个控制阀；其中，所述气液分离器沿着所述输送构件的高度方向延伸，且所述气液分离器靠近所述压缩机一侧设置；

所述电池冷却器以及所述电机冷却器均设置于所述气液分离器的远离所述压缩机的一侧，且所述电池冷却器相对所述电机冷却器靠近所述气液分离器设置；

所述电池冷却器以及所述电机冷却器均沿着所述输送构件的长度方向延伸，且所述电池冷却器以及所述电机冷却器在所述输送构件的长度方向上交错间隔设置，以使得所述气液分离器、所述电池冷却器以及所述电机冷却器三者之间形成Z字形的容纳空间，多个控制阀均设置于所述Z字形的容纳空间；

所述泵体设置于所述输送构件的靠近所述空调箱的一侧，且与所述空调箱的冷媒管路相连接；所述储存构件设置于所述输送构件的远离所述压缩机的一侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述支撑构件包括支撑主体和与所述支撑主体相连接的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部彼此相对且两者之间形成容纳所述空调箱的空间，所述压缩机和所述输送构件设置于所述支撑主体。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述空调箱设置于所述支撑主体的靠近车辆的驾驶舱的一侧。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑主体、所述第一支撑部以及所述第二支撑部均形成梁结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述空调箱的远离所述支撑构件的一端形成有第一安装部，所述空调箱经由所述第一安装部沿着整车的轴距方向安装到所述车辆的前舱的面向车辆前方的部位。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一安装部的数量为多个，且多个所述第一安装部围绕所述空调箱的一端设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑构件形成有第二安装部，所述支撑构件经由所述第二安装部安装到所述车辆的前舱内。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述压缩机、所述输送构件以及所述空调箱均与所述支撑构件通过紧固构件相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述Z字形的容纳空间包括顺次相连通的第一容纳空间、第二容纳空间以及第三容纳空间，其中，所述第一容纳空间以及所述第三容纳空间均沿着所述输送构件的高度方向设置，所述第二容纳空间沿着所述输送构件的长度方向设置；

第二容纳空间内设置有多个所述控制阀中的一部分，且多个所述控制阀中的一部分沿着第二容纳空间的延伸方向顺次设置；所述第三容纳空间内设置有多个所述控制阀中的另一部分，且多个所述控制阀中的另一部分在第二容纳空间内交错设置；

所述第一容纳空间形成有沿着所述输送构件的高度方向的朝上的开口，所述第二容纳空间形成有沿着所述输送构件的高度方向的朝下的开口以及侧壁开口。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本集成式车舱空调系统是将换热控制组件的部件通过输送构件集成于支撑构件，同时也将压缩机以及空调箱集成设置于支撑构件，形成了一个高度集成的模块化的换热系统组件，进而只需要将上述的换热系统组件直接装配于车辆车舱例如前舱内的钣金上即可。

从生产的角度考虑，模块化能使生产成本降低，且有效减少各组件连接部件，从工艺的角度考虑，模块化能降低工艺安装的复杂程度，使得装配更加容易，优化成本，提高工作效率。此外，模块化减少占用的包络空间，利于整车研究的平台化设计及管理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的集成式车舱空调系统的在第一视觉下的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的集成式车舱空调系统的在第二视觉下的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的集成式车舱空调系统的在第三视觉下的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的集成式车舱空调系统的在第四视觉下的结构示意图。

附图标记：

1-支撑构件，11-支撑主体，12-第一支撑部，13-第二支撑部，14-工字钢，2-压缩机，3-输送构件，4-换热控制组件，41-气液分离器，42-电池冷却器，43-电机冷却器，44-控制阀，45-泵体，46-储存构件，5-Z字形的容纳空间，51-第一容纳空间，52-第二容纳空间，53-第三容纳空间，6-空调箱，61-第一安装部，62-冷媒管路，7-紧固构件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的集成式车舱空调系统及。

参见图1所示，本申请的实施例提供了集成式车舱空调系统，包括：支撑构件1、输送构件3、压缩机2、空调箱6以及换热控制组件4；其中，支撑构件1用于连接在车辆的车舱(例如前舱)内的预定部位例如车体钣金；输送构件3、压缩机2以及空调箱6均设置于支撑构件1上，进一步，优选地，压缩机2、输送构件3以及空调箱6均与支撑构件1通过紧固构件7相连接，即形成一种可拆卸的连接结构，方便后期的运维，当然，不仅限于上述的连接方式，还可采用其他连接方式，例如卡扣连接等。

换热控制组件4设置于输送构件3，且输送构件3形成有用于连通换热控制组件4与压缩机2和空调箱6的流道。可见，换热控制组件4与输送构件3形成一种超级歧管的结构。注意，换热控制组件4包括气液分离器41、电池冷却器42、电机冷却器43、电磁阀、膨胀阀、水壶、水泵以及传感器(传感器未在图中示出，其主要是检测流量、温度等参数)，当然，不仅限于此，还可根据实际车辆的换热控制系统的具体结构设置。

本集成式车舱空调系统是将换热控制组件4的部件通过输送构件3集成于支撑构件1，同时也将压缩机2以及空调箱6集成设置于支撑构件1，形成了一个高度集成的模块化的换热系统组件，进而只需要将上述的换热系统组件直接装配于车辆车舱(例如前舱)内的钣金上即可。

从生产的角度考虑，模块化能使生产成本降低，且有效减少各组件连接部件，从工艺的角度考虑，模块化能降低工艺安装的复杂程度，使得装配更加容易，优化成本，提高工作效率。此外，模块化减少占用的包络空间，利于整车研究的平台化设计及管理。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，支撑构件1包括支撑主体11以及分别与支撑主体11相连接的第一支撑部12以及第二支撑部13；其中，压缩机2以及输送构件3均设置于支撑主体11，且支撑主体11用于连接车辆的前舱内的钣金，支撑主体11起到主支撑的作用，其与所连接的车辆的前舱内的钣金具有相同的延伸趋势，保证了与钣金的装配的稳定性。

第一支撑部12与第二支撑部13之间沿着支撑主体11的长度方向形成容纳空间，空调箱6设置于容纳空间内并且分别与第一支撑部12以及第二支撑部13相连接例如通过螺栓连接(此处结构未示在图中示出)，可见，第一支撑部12和第二支撑部13分别对空调箱6的左、右两侧起到支撑的作用，支撑效果更稳定。除此之外，空调箱6还与支撑主体11相连接，具体是，支撑主体11焊接有工字钢14，空调箱6与工字钢14通过螺栓或者螺钉相连接，加强对空调箱6的支撑。

其中，优选地，如图1所示，在本集成式车舱空调系统安装在车辆的前舱内的状态下，支撑主体11能够沿着车辆的前舱的宽度方向设置，压缩机2以及输送构件3均能够沿着车辆的前舱的高度方向设置于支撑主体11的下方，也即充分利用前舱的高度方向的空间布置压缩机2以及输送构件3；

由于空调箱6一般是靠近乘客舱的一侧的，因此根据上述的安装需求将空调箱6设置于支撑主体11的一侧部，同时也能充分利用支撑主体11的侧部空间。

其中，优选地，第一支撑部12和第二支撑部13分别与支撑主体11通过焊接形成固定连接，或者是通过紧固件形成可拆卸的连接结构。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，支撑主体11、第一支撑部12以及第二支撑部13均具有梁的结构，梁的强度高，不易变形，支撑效果更好，当然，还可设置成其他符合要求的结构。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1所示，空调箱6的远离支撑构件1的一端形成有第一安装部61，空调箱6经由第一安装部61沿着整车的轴距方向也即在水平面内沿着车头朝向车尾推送安装到车辆的前舱的面向车辆前方的部位例如沿着竖直方向设置的待装配的钣金，从而实现了本集成式车舱空调系统与整车的组装。

其中，优选地，第一安装部61可以为支撑座上开设的定位孔，沿着竖直方向设置的待装配的钣金上形成有沿着水平方向延伸的定位螺柱，且此定位螺柱配设有用于锁紧空调箱6和车辆的钣金的螺帽，上述结构主要是基于本集成式车舱空调系统与车辆的前舱的钣金的装配而考虑的。

具体装配时，随着空调箱6相对待安装的钣金水平运动时，钣金的定位螺柱能够逐渐插设于定位孔内，起到定位的作用，当两者装配到位后，可利用与定位螺柱配设的紧固螺母，对空调箱6和所述车辆的钣金进行锁紧，起到固定的作用。

其中，优选地，上述的第一安装部61的数量优选为四个，且围绕空调箱6的一端设置，加强固定效果，当然，不仅限于本实施例所示的四个，还可根据加固要求设置数量。

在本申请的一个实施例中，优选地，支撑构件1形成有第二安装部，支撑构件1经由第二安装部安装到车辆的前舱内的沿着水平方向设置的待装配的钣金上。

关于第二安装部的结构图中未示出，具体参见上述关于第一定位部的描述，优选地，第二安装部为支撑座上开设的定位孔，且定位孔的中心线沿着竖直方向设置，对应地，沿着水平方向设置的待装配的钣金上也设置有中心线沿着竖直方向延伸的定位孔。

基于以上结构描述，随着空调箱6水平推进装配到位后，第二安装部的定位孔的中心线和沿着水平方向设置的待装配的钣金上的定位孔的中心线也恰好相重合，表示装配到位，而后利用紧固螺栓穿设进两个定位孔并且利用紧固螺母对空调箱6和所述车辆的钣金进行锁紧，起到固定支撑的作用。

其中，优选地，第二安装部的数量为两个，两个第二安装部分别设置于支撑构件1的支撑主体11的相对的两端部。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1、图3以及图4所示，换热控制组件4包括设置于输送构件3的气液分离器41、电池冷却器42、电机冷却器43、泵体45、储存构件46以及多个控制阀44；

其中，气液分离器41沿着输送构件3的高度方向设置，且气液分离器41靠近压缩机2一侧设置，气液分离器41能够将气、液有效分离，进而保证进入压缩机2内的制冷剂完全呈气态，进而保证压缩机2安全、高效地工作，基于上述原因，将气液分离器41就近设置于压缩机2的一侧，节省两者之间的连接管路，节省空间，降低成本，而且加快系统循环。

而且注意，气液分离器41竖直设置，既能够充分利用输送构件3的高度方向的空间，又避免其过度地占用输送构件3的宽度方向的空间，为其余部件提供足够的安装空间。

鉴于气液分离器41靠近压缩机2一侧设置，那么其余的部件例如电池冷却器42以及电机冷却器43均设置于气液分离器41的远离压缩机2的一侧，其中，电池冷却器42位于输送构件3的斜下方，电机冷却器43位于输送构件3的斜上方，一方面是为了与电池、电机的位置相一一对应，即就近电池设置电池冷却器42，就近电机设置电机冷却器43，从而减少连接管路，减少占用的空间，减少安装步骤，而另一方面使得电池冷却器42以及电机冷却器43之间形成Z字形的安装空间，便于安装控制阀44等部件，而且将控制阀44集中在所述安装空间内，在保证多个控制阀44合理布局和分段控制的情况下，更加便于后期的统一运维。

泵体45设置于输送构件3的靠近空调箱6的一侧，且其直接与空调箱6的冷媒管路62相连接，节约了用于减震的连接软管，而且泵体45可为循环提供动力。

储存构件46是为电池冷却器42和电机冷却器43提供与制冷剂交换热热量的介质，所述介质例如水，而且储存构件46设置于输送构件3的远离压缩机2的一侧，充分利用输送构件3的侧部空间，合理布局。

其中，优选地，详见图3所示，Z字形的容纳空间5包括顺次相连通的第一容纳空间51、第二容纳空间52以及第三容纳空间53，其中，第一容纳空间51沿着输送构件3的高度方向设置，第二容纳空间52沿着垂直于输送构件3的高度方向也即水平方向设置，第三容纳空间53也沿着输送构件3的高度方向设置，第二容纳空间52内设置有多个控制阀44，且多个控制阀44沿着第二容纳空间52的延伸方向顺次设置，充分利用了第二容纳空间52，而且各个控制阀44彼此不互相影响。

第三容纳空间53内也设置有多个控制阀44，且多个控制阀44交错设置，填充满第三容纳空间53，因为受尺寸的限制，第三容纳空间53不适合按照平行单排顺次设置多个控制阀44，而是需要将多个控制阀44彼此交错开，才能够充分利用此空间。

其中，第一容纳空间51形成有沿着输送构件3的高度方向的朝上的开口，便于通过第一容纳空间51及其开口对电机冷却器43以及设置于第二容纳空间52内的多个控制阀44进行运维。

第二容纳空间52形成有沿着输送构件3的高度方向的朝下的开口以及侧壁开口，便于通过此开口对设置于第二容纳空间52内的多个控制阀44进行运维。

注意，上述的多个控制阀44中可包括电磁阀、膨胀阀等，具体根据实际需要进行选择使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种集成式车舱空调系统，其特征在于，包括：支撑构件、压缩机、输送构件、换热控制组件以及空调箱；其中，所述支撑构件用于连接在车辆的前舱内的预定部位；所述输送构件、所述压缩机以及所述空调箱均设置于所述支撑构件上；

所述换热控制组件设置于所述输送构件，且所述输送构件形成有用于连通所述换热控制组件与所述压缩机和所述空调箱的流道；

所述换热控制组件包括设置于所述输送构件的气液分离器、电池冷却器、电机冷却器、泵体、储存构件以及多个控制阀；其中，所述气液分离器沿着所述输送构件的高度方向延伸，且所述气液分离器靠近所述压缩机一侧设置；

所述电池冷却器以及所述电机冷却器均设置于所述气液分离器的远离所述压缩机的一侧，且所述电池冷却器相对所述电机冷却器靠近所述气液分离器设置；

所述电池冷却器以及所述电机冷却器均沿着所述输送构件的长度方向延伸，且所述电池冷却器以及所述电机冷却器在所述输送构件的长度方向上交错间隔设置，以使得所述气液分离器、所述电池冷却器以及所述电机冷却器三者之间形成Z字形的容纳空间，多个控制阀均设置于所述Z字形的容纳空间；

所述泵体设置于所述输送构件的靠近所述空调箱的一侧，且与所述空调箱的冷媒管路相连接；所述储存构件设置于所述输送构件的远离所述压缩机的一侧。

2.根据权利要求1所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述支撑构件包括支撑主体和与所述支撑主体相连接的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和所述第二支撑部彼此相对且两者之间形成容纳所述空调箱的空间，所述压缩机和所述输送构件设置于所述支撑主体。

3.根据权利要求2所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述空调箱设置于所述支撑主体的靠近车辆的驾驶舱的一侧。

4.根据权利要求2所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述支撑主体、所述第一支撑部以及所述第二支撑部均形成梁结构。

5.根据权利要求1所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述空调箱的远离所述支撑构件的一端形成有第一安装部，所述空调箱经由所述第一安装部沿着整车的轴距方向安装到所述车辆的前舱的面向车辆前方的部位。

6.根据权利要求5所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述第一安装部的数量为多个，且多个所述第一安装部围绕所述空调箱的一端设置。

7.根据权利要求6所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述支撑构件形成有第二安装部，所述支撑构件经由所述第二安装部安装到所述车辆的前舱内。

8.根据权利要求1所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述压缩机、所述输送构件以及所述空调箱均与所述支撑构件通过紧固构件相连接。

9.根据权利要求1所述的集成式车舱空调系统，其特征在于，所述Z字形的容纳空间包括顺次相连通的第一容纳空间、第二容纳空间以及第三容纳空间，其中，所述第一容纳空间以及所述第三容纳空间均沿着所述输送构件的高度方向设置，所述第二容纳空间沿着所述输送构件的长度方向设置；

第二容纳空间内设置有多个所述控制阀中的一部分，且多个所述控制阀中的一部分沿着第二容纳空间的延伸方向顺次设置；所述第三容纳空间内设置有多个所述控制阀中的另一部分，且多个所述控制阀中的另一部分在第二容纳空间内交错设置；

所述第一容纳空间形成有沿着所述输送构件的高度方向的朝上的开口，所述第二容纳空间形成有沿着所述输送构件的高度方向的朝下的开口以及侧壁开口。

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