CN203758107U - 车辆空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆空调器，包括：用于压缩制冷剂的压缩机；设置于车辆的顶部的冷凝器和蒸发器；以及依次连通压缩机、冷凝器、蒸发器以形成制冷剂回路的管路；所述管路包括设置于车辆的顶部的双壁管，所述双壁管具备限定第一通道的内管和包围所述内管以与所述内管共同限定第二通道的外管，所述第一通道和所述第二通道之中的一个通道连接在所述蒸发器的出口部与所述压缩机的入口部之间，且所述第一通道和所述第二通道之中的另外一个通道连接在所述冷凝器的出口部与所述蒸发器的入口部之间。本实用新型的车辆空调器可提高换热效率且可避免管路浪费并适用于巴士车辆。

Description

车辆空调器

技术领域

本实用新型涉及车辆空调器，尤其涉及一种特别适用于巴士车辆的车辆空调器。

背景技术

在现有技术中，作为用于巴士车辆的车辆空调系统的一种，例如可以采用图5所示结构的车辆空调系统。图5是示出了现有技术中的装载有车辆空调系统的巴士车辆1的主要构成的立体图。如图5所示，该车辆空调系统通常可包括加热单元6和制冷单元10。该车辆空调系统还包括设置于车辆1内的驾驶席处的用于经由控制单元（图示省略）控制该车辆空调系统的运行的控制面板。

具体地，如图5所示，加热单元6位于该巴士车辆1的底部。该加热单元6由加热器芯体3和位于车辆左右两侧的加热空气管道4构成。该加热空气管道4在车辆的前后方向上延伸，且加热器芯体3设置在该加热空气管道4的前、后端部处。在该加热空气管道4中形成有加热空气吹出口5。加热器芯体3用于在空气与行驶的车辆1的发动机冷却水（图示省略）之间进行热交换，从而加热空气。被加热的空气从加热空气管道4经由加热空气吹出口5导入至车厢内。

而作为车辆空调系统的制冷单元10（即后文所述空调器10），对于巴士车辆而言，目前大多采用图5所示的顶置迎风式的结构。具体地，如图5所示，该巴士用空调器10主要包括设置在巴士车辆1的顶部2的冷凝组件11和蒸发组件12；设置于发动机舱内的压缩机13A、13B；连接在压缩机13A、13B、冷凝组件11及蒸发组件12之间以形成制冷剂回路的管路（图示省略），以及设置于车厢中的冷却空气管道7及冷却空气吹出口8等。

此外，图6是以盖子打开的状态示出了图5中的现有的巴士用空调器10的位于车辆顶部的部分的主要构成的立体图。该空调器10主要由位于发动机舱内的压缩机13A、13B（见图5）；位于车辆顶部的冷凝器11A、11B（散热用热交换器），冷凝风扇14，膨胀阀（图示省略），蒸发器12A、12B（吸热用热交换器），内外气切换机构16，蒸发风机（即鼓风机）17等组成。其中，如图6所示，冷凝器11A、11B及位于其上方的冷凝风扇14容纳于冷凝组件壳体18中，而蒸发器12A、12B，内外气切换机构16，蒸发风机17等容纳于蒸发组件壳体15内。

在该巴士用空调器10运行时，位于发动机舱内的压缩机13A、13B由发动机驱动，吸入蒸发器12A、12B出口处的低温低压的气态制冷剂，将其压缩成高温高压的气体后经管路输入至冷凝器11A、11B。借助车辆前进时经冷凝风扇14导入的外部空气对冷凝器11A、11B进行冷却，制冷剂由气态冷凝成液态，向大气释放出大量的热量。

随后，温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀阀（即、减压阀）后，压力和温度急剧下降，体积变大，以气液两相状态排出膨胀阀。该气液两相状态的制冷剂经管路进入蒸发器12A、12B。因此时制冷剂沸点远低于蒸发器12A、12B表面温度，故液态制冷剂蒸发成气态，在蒸发过程中大量吸收周围空气中的热量，产生冷却降温效果。通过蒸发风机17使车厢内的空气不断进入蒸发器12A、12B 的肋片之间进行热交换，并将放热后变冷的空气送回车厢内，从而，达到车内降温的目的。

然后，上述从蒸发器12A、12B排出的低温低压的气态制冷剂又进入压缩机13A、13B 重新开始另一个循环。上述过程周而复始地进行下去，便可达到持续降低车厢内空气温度的目的，为客车车厢内提供冷气。

另一方面，在现有的小型乘用车中，为了能够有效地提高车辆空调器的制冷效果，或者在相当的制冷效果下可以有效地缩小压缩机的尺寸，对于现有的小型乘用车的空调器，在车辆的发动机舱内设置了过冷加速配管（即、SCX配管，sub cool accelerator）。

例如，在专利文献1～3中记载了此类配管。该配管采用双壁管的形式，包括内管和包围内管以与该内管一起确定外部通路的外管。通过该配管将在冷凝器与蒸发器之间延伸的高压制冷剂管和在蒸发器与压缩机之间延伸的低压制冷剂管结合起来，使流通有高温高压制冷剂的外管包围流通有低温低压制冷剂的内管，利用两管内的制冷剂的温度差进行热交换。由此，高温高压制冷剂的热量能够传递至双壁管中的低温低压制冷剂，以使高温高压制冷剂被低温低压制冷剂冷却，而低温低压制冷剂被过热。从而，可以有效地提高制冷效果。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1、中国专利公开CN1772409A；

专利文献2、中国专利公开CN1773154A；

专利文献3、中国专利公开CN1773206A。

但是，现有的适用于小型乘用车的上述双壁管型过冷加速配管均设置在发动机舱内，对于巴士车辆来说，若将上述双壁管型过冷加速配管设置在位于巴士车辆的车身后部的发动机舱内，则容易造成管路浪费和布置困难的情况，且空调器的换热效率并不理想。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可提高换热效率且可避免管路浪费的适用于巴士车辆的车辆空调器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车辆空调器，包括：用于压缩制冷剂的压缩机；设置于车辆的顶部的冷凝器和蒸发器；以及依次连通压缩机、冷凝器、蒸发器以形成制冷剂回路的管路；所述管路包括设置于车辆的顶部的双壁管，所述双壁管具备限定第一通道的内管和包围所述内管以与所述内管共同限定第二通道的外管，所述第一通道和所述第二通道之中的一个通道连接在所述蒸发器的出口部与所述压缩机的入口部之间，且所述第一通道和所述第二通道之中的另外一个通道连接在所述冷凝器的出口部与所述蒸发器的入口部之间。

根据本实用新型，通过设置上述双壁管，以由该双壁管的内管和外管所限定的第一通道和第二通道中的一个作为蒸发器与压缩机之间的低温低压制冷剂的流通管，且以该第一通道和第二通道中的另一个作为冷凝器与蒸发器之间的高温高压制冷剂的流通管，从而可以使流通有高温高压制冷剂的外管包围流通有低温低压制冷剂的内管，或者反之，也可以使流通有低温低压制冷剂的外管包围流通有高温高压制冷剂的内管，从而可以利用两管内的制冷剂的温度差进行热交换。由此，高温高压制冷剂的热量能够传递至双壁管中的低温低压制冷剂，以使高温高压制冷剂被低温低压制冷剂冷却，而低温低压制冷剂被过热。从而，可以有效地提高车辆空调器的换热效率。因此，也可选用更小排量的压缩机来达到同样的冷却能力。

且由于冷凝器和蒸发器设置于车辆的顶部，因而将上述双壁管设置于车辆的顶部，可以在提高换热效率的同时还可以减少管路长度，从而避免管路浪费及布置困难的情况。因此，本实用新型的车辆空调器可特别适用于巴士车辆。

在本实用新型中，也可以是，所述双壁管设置于所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内。

根据本实用新型，通过将该双壁管设置于冷凝器和蒸发器之间的空间内，可以有效地利用冷凝器和蒸发器之间的空间进行该双壁管的布置。且，由此也可以将该双壁管最接近于冷凝器和蒸发器两者进行配置，可以进一步有利于避免管路浪费并提高换热效率。

在本实用新型中，也可以是，在所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内设有多根双壁管。

根据本实用新型，通过在冷凝器和蒸发器之间配设多根该双壁管，可以更有效地提高换热效率，以更符合巴士那样的大型客车的空调需求。

在本实用新型中，也可以是，所述多根双壁管在所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内纵向排列。

根据本实用新型，通过将该多根双壁管在冷凝器和蒸发器之间的空间内纵向排列，可以在冷凝器和蒸发器之间的有限的空间内尽可能地设置多根双壁管，空间利用率得到提高。

在本实用新型中，也可以是，所述双壁管形成为弯曲形状。

根据本实用新型，通过将该双壁管设计成弯曲形状，可以增加该双壁管的长度，从而增加该双壁管的换热面积，由此可以进一步提高换热效率。

在本实用新型中，也可以是，所述双壁管的内管或外管中的至少一个形成为螺旋状。

根据本实用新型，通过将该双壁管的内管或外管中的至少一个设计成螺旋状，可以增加该双壁管的换热面积，由此可以进一步提高换热效率。

在本实用新型中，也可以是，所述多根双壁管的内管的各输入部和输出部分别合并成单一管道，且所述多根双壁管的外管的各输入部和输出部分别合并成单一管道。

根据本实用新型，通过将多根双壁管的多个内管的各输入部和输出部分别合并在一起，且将多根双壁管的多个外管的各输入部和输出部分别合并在一起，可以将多根双壁管合并后连接在空调器的制冷剂回路中，从而可以节省部件数量。

在本实用新型中，上述车辆空调器的压缩机可以位于车辆后部的发动机舱内，以由该发动机舱内的发动机驱动压缩机。此外，该压缩机也可以如电动车辆中那样位于车辆的顶部，由此，可以使该空调器结构更紧凑，减少与压缩机相连的各管路的长度，进一步避免管路浪费并提高换热效率。

本实用新型可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本实用新型包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征和优点。

附图说明

图1是示出了根据本实用新型的一实施形态的装载有车辆空调系统的巴士车辆的主要构成的立体图；

图2是示出了根据本实用新型的一实施形态的车辆空调器的主要构成的俯视图；

图3是图2所示的本实用新型的车辆空调器中的制冷剂回路的示意图；

图4是本实用新型的车辆空调器中的双壁管的另一实施形态的示意图；

图5是示出了现有技术中的装载有车辆空调系统的巴士车辆的主要构成的立体图；

图6是以盖子打开的状态示出了图5中的现有的巴士用空调器的位于车辆顶部的部分的主要构成的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施形态对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的车辆空调器20是适用于巴士车辆的空调器，其例如可以应用于巴士用车辆空调系统中。本实用新型的车辆空调器20设置在巴士车辆1的顶部2。该车辆空调器20具有冷凝组件21和蒸发组件22。该冷凝组件21对比蒸发组件22配置在巴士前进方向的前方。

以下，详细说明根据本实用新型的车辆空调器20。图2是示出了根据本实用新型的一实施形态的车辆空调器20的主要构成的俯视图；且图3是图2所示的本实用新型的车辆空调器20中的制冷剂回路的示意图。

如图2所示，本实用新型的车辆空调器20包括用于压缩制冷剂的压缩机23，以将输入至该压缩机23中的低温低压制冷剂压缩为高温高压制冷剂。在图2中是将压缩机23设置于车辆顶部的冷凝组件21和蒸发组件22之间，该配置通常可适用于电动型、混合动力型巴士车辆中，其中该压缩机23可由电动机（图示省略）驱动。但本实用新型不限于此，也可以将该压缩机设置于车身后部的发动机舱内，由发动机舱内的发动机驱动，发动机所产生的动力经由离合器传递至该压缩机。

在图2所示的实施形态中，将压缩机23设置于车辆顶部，可以使该车辆空调器20的整体结构更为紧凑，减少与压缩机23相连的各管路的长度，避免管路浪费并提高换热效率。

且，类似于图5和图6所示的现有的车辆空调器10，本实用新型的车辆空调器20也采用顶置迎风式的结构，因而，冷凝器、蒸发器等组件也安装于巴士车辆1的顶部2。尤其是，如图2所示的该空调器20的位于车辆顶部的部分可以设置在车辆1的顶部2的靠前位置处，以有利于在车辆1前进时将外部空气导入至空调器20的冷凝器中。

如图2所示，该冷凝组件21包括安装于车辆顶部2上的壳体28，在该壳体28中容纳有冷凝器211以及设置于冷凝器211上方的多个冷凝风扇24，例如在图2中所示为两个冷凝风扇24。在该冷凝器211中流入经压缩机23压缩的高温高压制冷剂。该冷凝风扇24用于在巴士车辆1前进时将外部空气吹向冷凝器211。进而该冷凝器211对上述经压缩机23压缩后的高温高压制冷剂进行冷凝。

又，该蒸发组件22具备安装于车辆顶部2上的壳体25，在该壳体25中容纳有蒸发器221、222和蒸发风机27等。蒸发器221、222可以分别由多个沿巴士车辆1的大致前后方向延伸且其间可流通制冷剂的蒸发元件22e构成。在该蒸发器221、222的车宽方向外侧分别设有多个蒸发风机27。该蒸发风机27用于将空气从车厢内导出通过蒸发器221、222后再导入车厢内。由此，流经蒸发器221、222的制冷剂与从车厢内导入的空气之间进行热交换以使制冷剂蒸发，在蒸发过程中大量吸收周围空气中的热量，产生冷却降温效果。此外，还包括设置于蒸发器221、222之间的用于调整外部气体进入内部气体的量的内外气切换机构26。

并且，在上述压缩机23、冷凝器211、蒸发器221、222之间依次连接有形成制冷剂回路的连接管路。如图2和图3所示，压缩机23的出口部23b通过管路29a连接冷凝器211的入口部211a。并且，冷凝器211的出口部211b通过管路连接蒸发器221、222的入口部22a，而蒸发器221、222的出口部22b再通过管路连接压缩机23的入口部23a，依次构成循环系统，其具体配置如后文所述。

此外，在冷凝器211的出口部211b与蒸发器221、222的入口部22a之间的连接管路上按介质流动方向可依次设有储液器212、干燥器和膨胀阀（图示省略）等部件。其中，储液器可用于贮存从冷凝器211排出的制冷剂，并可调节在制冷循环中循环的制冷剂量，随后制冷剂进入至干燥器进行干燥，接着将制冷剂输送至膨胀阀。该膨胀阀是减压装置，可将导入的制冷剂降温降压后输送至后续的蒸发器221、222。

在本实用新型中，如图2和图3的实施形态所示，在上述构成制冷剂回路的连接管路中包括设置于巴士车辆1的顶部2上的双壁管9，即，所谓的过冷加速配管。该双壁管9具备限定第一通道的内管91和包围内管91以与内管91共同限定第二通道的外管92。其中，在本实施形态中，第一通道连接在蒸发器221、222的出口部22b与压缩机23的入口部23a之间；且第二通道连接在冷凝器211的出口部211b与蒸发器221、222的入口部22a之间。

更具体地，如图2和图3所示，该双壁管9的内管91具备分别相对于外管92的两端部向外延伸出的输入部91a和输出部91b。且该双壁管9的外管92具备分别在接近于该外管92的两端部处且设置于该外管92的管壁上的输入部92a和输出部92b。

该双壁管9的内管91的输入部91a通过管路29b与蒸发器221、222的出口部22b相连，该内管91的输出部91b通过管路29c与压缩机23的入口部23a相连，从而在该内管91内流通低温低压制冷剂。且该双壁管9的外管92的输入部92a通过管路29d并可经储液器212与冷凝器211的出口部211b相连，该外管92的输出部92b通过管路29e与蒸发器221、222的例如带有膨胀阀的入口部22a相连，从而在该外管92和内管91之间的通道内流通高温高压制冷剂。

通过设置上述双壁管9，以该双壁管9的内管91所限定的第一通道作为蒸发器221、222与压缩机23之间的低温低压制冷剂的流通管，且以该双壁管9的外管92与内管91之间所形成的第二通道作为冷凝器211与蒸发器221、222之间的高温高压制冷剂的流通管，从而使流通有高温高压制冷剂的外管92包围流通有低温低压制冷剂的内管91，利用两管内的制冷剂的温度差进行热交换。由此，双壁管9的第二通道中的高温高压制冷剂的热量能够传递至双壁管9的第一通道中的低温低压制冷剂，以使该高温高压制冷剂被低温低压制冷剂冷却，而低温低压制冷剂被升温后回到压缩机。从而，可以有效地提高车辆空调器20的换热效率。

但本实用新型并不限于图2和图3所示的实施形态，也可以是由内管91限定的第一通道连接在冷凝器211的出口部211b与蒸发器221、222的入口部22a之间，作为高温高压制冷剂的流通管；且由内管91和外管92共同限定的第二通道连接在蒸发器221、222的出口部22b与压缩机23的入口部23a之间，作为低温低压制冷剂的流通管。由此，使得流通有低温低压制冷剂的外管92包围流通有高温高压制冷剂的内管91。与上述类似地，也可以利用两管内的制冷剂的温度差进行热交换，从而有效地提高车辆空调器20的换热效率。

在本实用新型的车辆空调器20运行时，在压缩机23被驱动后，通过双壁管9的内管91所限定的第一通道及管路29b、29c吸入蒸发器221、222出口部22b处的低温低压的气态制冷剂，将其压缩成高温高压的气体后经管路29a输入至冷凝器211。借助车辆前进时经冷凝风扇24导入的外部空气的强制流动风速对冷凝器211进行冷却，制冷剂由气态冷凝成液态，向大气释放出大量的热量。

随后，温度和压力较高的液态制冷剂经双壁管9的内管91与外管92所限定的第二通道及管路29d、29e，并通过作为减压装置的膨胀阀后，压力和温度急剧下降，体积变大，以气液两相状态排出膨胀阀。该气液两相状态的制冷剂进入蒸发器221、222。因此时制冷剂沸点远低于蒸发器221、222表面温度，故液态制冷剂蒸发成气态，在蒸发过程中大量吸收周围空气中的热量，产生冷却降温效果。

通过蒸发风机27使车厢内的空气不断进入蒸发器221、222 的蒸发元件22e之间进行热交换，并将放热后变冷的空气通过冷却空气管道7经冷却空气吹出口8（参照图1）送回至车厢内，从而，达到车内降温的目的。然后，上述经由蒸发器221、222而变成低温低压的气态制冷剂又进入压缩机23重新开始另一个循环。上述过程周而复始地进行下去，便可达到持续降低车厢内空气温度的目的，为客车车厢内提供冷气。

在上述车辆空调器20的运行过程中，由于在双壁管9的外管92中流通的来自冷凝器211的高温高压制冷剂包围着在双壁管9的内管91中流通的来自蒸发器221、222的低温低压制冷剂，从而使该高温高压制冷剂的热量能够传递至该低温低压制冷剂，使高温高压制冷剂被低温低压制冷剂冷却，而低温低压制冷剂被过热。从而，可以有效地提高本实用新型的车辆空调器20的换热效率。

且由于冷凝器211、压缩机23和蒸发器221、222设置于车辆1的顶部2，因而将上述双壁管9设置于车辆1的顶部2，可以在提高换热效率的同时还可以减少管路长度，从而避免管路浪费及布置困难的情况。因此，本实用新型的车辆空调器20可特别适用于巴士型车辆。

进一步地，如图2所示，上述双壁管9可设置于位于车辆顶部的冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间内。由此，可以有效地利用冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间进行该双壁管9的布置。且，由此也可以将该双壁管9最接近于冷凝器211和蒸发器221、222两者进行配置，可以进一步有利于避免管路浪费并提高换热效率。另外，如图2所示，压缩机23设置在冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间内，由此可进一步减少与压缩机23相连的各管路的长度，避免管路浪费并提高换热效率。

此外，如图2和图3所示，该双壁管9可以形成为弯曲形状。从而可以增加该双壁管9的长度，以增加该双壁管9的换热面积，由此可以进一步提高换热效率。虽然图示省略，但该双壁管9的内管91或外管92中的至少一个可以形成为螺旋状。由此也可以增加内管91或外管92中的至少一个的长度，从而增加该双壁管9的换热面积，以进一步提高换热效率。

在如上所述的图2及图3所示的实施形态中，示出的是包含单根双壁管9的车辆空调器20的实施形态。而在本实用新型的车辆空调器的另一实施形态中，也可以在冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间内可以设置有多根双壁管9。

图4示出了具备三根该双壁管9的示意图。通过在冷凝器211和蒸发器221、222之间配设多根该双壁管9，可以更有效地提高换热效率，以更符合巴士车辆那样的大型客车的空调需求。优选地，参见图4，上述多根双壁管9可以在冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间内纵向排列。从而，可以在冷凝器211和蒸发器221、222之间的有限的空间内尽可能地设置多根双壁管9，空间利用率得到提高。

另外，还如图4所示，在冷凝器211和蒸发器221、222之间的空间内设置多根双壁管9的情况下，多根双壁管9的各个内管91的各输入部和输出部可以分别合并成单一管道。在图4中以各内管91的输入部91a进行例示，例如三个内管91的各输入部91a通过内管集合部93合并在一起，并汇集成单一的输入管道94。由此，例如来自上述蒸发器221、222的低温低压制冷剂可经该单一的输入管道94分别流入至各内管91的输入部91a。

且多根双壁管9的各个外管92的各输入部和输出部也可以分别合并成单一管道。在图4中以各外管92的输出部92b进行例示，例如三个外管92的各输出部92b合并成单一的外管集合管95。由此，例如从各外管92的输出部92b流出的高温高压制冷剂可汇集至该外管集合管95后流出。

通过将多根双壁管9的各个内管91的各输入输出部分别合并在一起，且将多根双壁管9的各个外管92的各输入输出部分别合并在一起，可以将多根双壁管9合并后连接在空调器的制冷剂回路中，从而可以节省部件数量。

采用本实用新型的车辆空调器20，可以有效地提高换热效率且可避免管路浪费，且特别适用于巴士车辆、面包车等具有能够在顶部配置车辆空调器20的面积的车辆。

在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种车辆空调器，其特征在于，包括：

用于压缩制冷剂的压缩机；

设置于车辆的顶部的冷凝器和蒸发器；以及

依次连通压缩机、冷凝器、蒸发器以形成制冷剂回路的管路；

所述管路包括设置于车辆的顶部的双壁管，所述双壁管具备限定第一通道的内管和包围所述内管以与所述内管共同限定第二通道的外管，所述第一通道和所述第二通道之中的一个通道连接在所述蒸发器的出口部与所述压缩机的入口部之间，且所述第一通道和所述第二通道之中的另外一个通道连接在所述冷凝器的出口部与所述蒸发器的入口部之间。

2.根据权利要求1所述的车辆空调器，其特征在于，所述双壁管设置于所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内。

3.根据权利要求2所述的车辆空调器，其特征在于，在所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内设有多根双壁管。

4.根据权利要求3所述的车辆空调器，其特征在于，所述多根双壁管在所述冷凝器和所述蒸发器之间的空间内纵向排列。

5.根据权利要求1所述的车辆空调器，其特征在于，所述双壁管形成为弯曲形状。

6.根据权利要求1所述的车辆空调器，其特征在于，所述双壁管的内管或外管中的至少一个形成为螺旋状。

7.根据权利要求3所述的车辆空调器，其特征在于，所述多根双壁管的内管的各输入部和输出部分别合并成单一管道，且所述多根双壁管的外管的各输入部和输出部分别合并成单一管道。