TWI558581B - Power-driven air-conditioning system for vehicles - Google Patents

Description

用於車輛之電力驅動冷暖空調系統

本發明與車用空調系統有關，尤指一種電動車用之空調系統。

日常生活中常使用車輛做為代步工具，而車上均配備有冷氣及暖氣的功能，以供車上乘客舒適地搭乘。習用之車輛空調系統配置圖如第2圖所示，其具有一第一循環系統4，此系統主要以一壓縮機40、一冷凝器41、一膨脹閥42及一蒸發器43組成循環迴路，利用水於液體與氣體之間的相態變化產生吸熱及放熱的現象，而其中該蒸發器43設於冷氣之送風管路5中，空氣流經蒸發器43時被帶走熱量而降低溫度，藉此產生冷氣。而上述之壓縮機40是以車輛之引擎60驅動，其中，目前的車輛絕大多數是以汽油或柴油引擎驅動，其運轉過程需要冷卻水輔助降溫，故習用的空調系統即利用此冷卻水設計一第二循環系統6，其自引擎60處設有冷卻水循環管路，管路經過送風管路5處設有一加熱器50，熱的循環冷卻水經過此加熱器50後被送風管路5中的空氣帶走熱量而形成冷水回流至引擎60，而空氣則升溫形成暖氣送出。

由於現今科技進步，環保意識提升，為求減少碳排放量而立法規定車輛不可怠速，於是在車輛停止行進期間是不准啟動汽油、柴油引擎的。然而沒有引擎的帶動，前述 之空調系統便無法產生冷、暖氣，因此必須研發一種利用電動引擎驅動之空調系統。

有鑑於此，故如何改進上述問題即為本發明所欲解決之首要課題。

本發明目的之一在於針對車輛禁止怠速的法規下無法以汽、柴油引擎驅動空調系統產生冷、暖氣的問題，提供一種用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，使車輛於停止行進期間可提供冷、暖氣。

本發明目的之二在於藉由在空調系統的循環管路上設置封閉管路的電磁閥，避免在系統停止運轉期間，因管內水氣凝結為液態，侵入壓縮機而造成機器損壞。

為達前述目的，本發明提供一種用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，其主要以一壓縮機、一第一冷凝器、一接收器、一可變頻的電子式膨脹閥及一蒸發器以管路構成循環迴路，以供制冷劑於迴路中循環流動，其中：該壓縮機以電動馬達可變頻地驅動，並連接至該第一冷凝器；該第一冷凝器與該接收器之間以管路形成一第一路徑及一第二路徑的設置連接，而制冷劑乃以一選擇手段選擇其中一條路徑由該第一冷凝器流向該接收器；其中該第一路徑上設有一第二冷凝器；該接收器連接至該膨脹閥，該膨脹閥連接至該蒸發器，且該蒸發器連接至該壓縮機； 其中該蒸發器及該第二冷凝器設於一送風管路中，該送風管路設有一鼓風機用以產生氣流，且該蒸發器及該第二冷凝器乃依氣流方向依序設置；該送風管路中依氣流方向於該蒸發器之前設有一第一感溫器，且此空調系統之循環迴路中靠近該第一冷凝器設有一第二感溫器，此二感溫器與該壓縮機電性連接，藉此二感溫器量測之溫度決定該壓縮機的變頻。

較佳地，該選擇手段乃於該第一路徑及該第二路徑上分別設有一封閉管路之電磁閥，且透過選擇開啟其中一個電磁閥以導通對應之路徑。

較佳地，該蒸發器與該壓縮機之間的管路上設有一封閉管路之電磁閥。

而本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。

10‧‧‧壓縮機

11‧‧‧第一冷凝器

12‧‧‧接收器

13‧‧‧膨脹閥

14‧‧‧蒸發器

15‧‧‧電磁閥

20‧‧‧第一路徑

201‧‧‧電磁閥

202‧‧‧第二冷凝器

203‧‧‧單向閥

21‧‧‧第二路徑

211‧‧‧電磁閥

3‧‧‧送風管路

30‧‧‧鼓風機

P1‧‧‧第一連接點

P2‧‧‧第二連接點

4‧‧‧第一循環系統

40‧‧‧壓縮機

41‧‧‧冷凝器

42‧‧‧膨脹閥

43‧‧‧蒸發器

5‧‧‧送風管路

50‧‧‧加熱器

6‧‧‧第二循環系統

60‧‧‧引擎

70‧‧‧第一感溫器

71‧‧‧第二感溫器

第1圖為本發明之構件配置示意圖

第2圖為習用空調系統之構件配置示意圖

請參閱第1圖，其為本發明所提供之用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，此系統主要以一壓縮機10、一第一冷凝器11、一接收器12、一可變頻的電子式膨脹閥13及一蒸發器14依序以管路構成循環迴路，以供制冷劑於迴路中循環流動，其中該壓縮機10以電動馬達可變頻地驅動，並連接至該第一冷凝器11。而該第一冷凝器1 1與該接收器12之間以管路構成一第一路徑20及一第二路徑21的設置連接，而制冷劑乃以一選擇手段選擇其中一條路徑由該第一冷凝器11流向該接收器12；其中該選擇手段乃於該第一路徑20及該第二路徑21上分別設有一封閉管路之電磁閥201、211，且透過選擇開啟其中一個電磁閥以導通對應之路徑，而其中該第一路徑20上設有一第二冷凝器202。於本實施例中如圖所示，該第二路徑21為該第一路徑20分支而出，其由該第一路徑20上兩連接點以管路分接構成，各路徑之電磁閥201、211設在第一連接點P1之後，且該第一路徑20上於第二連接點P2之前設有一單向閥203。據此，選擇開啟其中一電磁閥即可導通對應的路徑，令制冷劑經過該路徑流向該接收器12。

承上，該接收器12連接至該膨脹閥13，該膨脹閥13連接至該蒸發器14，而該蒸發器14連接至該壓縮機10。其中該蒸發器14及該第二冷凝器202設於一送風管路3中，該送風管路3設有一鼓風機30用以產生氣流，且該蒸發器14及該第二冷凝器202乃依氣流方向依序設置。

藉由上述之構件及各構件之配置，本發明於製造冷氣的部分，乃透過關閉該第一路徑20之電磁閥201，而開啟該第二路徑21之電磁閥211，令制冷劑自該壓縮機10流出，並經該第一冷凝器11後，經由該第二路徑21進入該接收器12，而後依序通過該膨脹閥13及該 蒸發器14再回到該壓縮機10；而此時該送風管路3之鼓風機30鼓動氣流吹出，空氣經過該蒸發器14即被帶走熱量而形成冷氣送出。

而本發明於製造暖氣的部分，乃透過關閉該第二路徑21之電磁閥211，而開啟該第一路徑20之電磁閥201，令制冷劑自該壓縮機10流出，並經該第一冷凝器11後，經由該第一路徑20通過該第二冷凝器202後進入該接收器12，而後依序通過該膨脹閥13及該蒸發器14再回到該壓縮機10；而此時該送風管路3之鼓風機30鼓動氣流吹出，空氣通過該蒸發器14後再接著通過該第二冷凝器202，而在空氣通過該第二冷凝器202時，熱量由該第二冷凝器202傳入空氣而提升空氣的溫度，並藉此形成暖氣送出。綜合上述可知本發明可在不使用傳統汽油或柴油燃燒引擎的電動車中製造冷氣及暖氣，據以適用於電動車中。

此外，於本實施例中，於該蒸發器14與該壓縮機10之間的管路上更設有一封閉管路之電磁閥15，可在本發明之空調系統停止運轉的期間關閉此電磁閥15以封閉管路，避免於系統停止運轉期間內因溫度降低之故，而導致管路中的水氣凝結成液態後侵入該壓縮機10造成損壞，藉以保護該壓縮機10。

再者，該送風管路中依氣流方向於該蒸發器14之前設有一第一感溫器70，且此空調系統之循環迴路中靠近該第一冷凝器11設有一第二感溫器71，此二感溫器7 0、71與該壓縮機10電性連接，而可藉此二感溫器70、71量測之溫度決定該壓縮機10的變頻，於低制冷的工作需求下降低轉速，達到節能的功效。

惟，以上實施例之揭示乃用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。

綜上所述，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。

10‧‧‧壓縮機

11‧‧‧第一冷凝器

12‧‧‧接收器

13‧‧‧膨脹閥

14‧‧‧蒸發器

15‧‧‧電磁閥

20‧‧‧第一路徑

201‧‧‧電磁閥

202‧‧‧第二冷凝器

203‧‧‧單向閥

21‧‧‧第二路徑

211‧‧‧電磁閥

3‧‧‧送風管路

30‧‧‧鼓風機

70‧‧‧第一感溫器

71‧‧‧第二感溫器

P1‧‧‧第一連接點

P2‧‧‧第二連接點

Claims (3)

1. 一種用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，其主要以一壓縮機、一第一冷凝器、一接收器、一可變頻的電子式膨脹閥及一蒸發器以管路構成循環迴路，以供制冷劑於迴路中循環流動，其中：該壓縮機以電動馬達可變頻地驅動，並連接至該第一冷凝器；該第一冷凝器與該接收器之間以管路形成一第一路徑及一第二路徑的設置連接，而制冷劑乃以一選擇手段選擇其中一條路徑由該第一冷凝器流向該接收器；其中該第一路徑上設有一第二冷凝器；該接收器連接至該膨脹閥，該膨脹閥連接至該蒸發器，且該蒸發器連接至該壓縮機；其中該蒸發器及該第二冷凝器設於一送風管路中，該送風管路設有一鼓風機用以產生氣流，且該蒸發器及該第二冷凝器乃依氣流方向依序設置；該送風管路中依氣流方向於該蒸發器之前設有一第一感溫器，且此空調系統之循環迴路中靠近該第一冷凝器設有一第二感溫器，此二感溫器與該壓縮機電性連接，藉此二感溫器量測之溫度決定該壓縮機的變頻。
2. 如請求項1所述之用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，其中，該選擇手段乃於該第一路徑及該第二路徑上分別設有一封閉管路之電磁閥，且透過選擇開啟其 中一個電磁閥以導通對應之路徑。
3. 如請求項1所述之用於車輛之電力驅動冷暖空調系統，其中，該蒸發器與該壓縮機之間的管路上設有一封閉管路之電磁閥。