用于车辆的空气调节系统的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的空气调节装置的结构，更具体而言，本发明涉及一种用于在特定的驾驶环境下更有效地执行空气调节的空气调节系统的构造。

背景技术：

在车辆内安装有用于对车辆内部进行冷却和加热的空气调节系统。始终使车辆保持舒适的内部温度是空气调节系统的重要任务。

在用于车辆的空气调节系统中，冷却单元包括如下部件：例如，用于对制冷剂进行压缩的压缩机，用于冷凝经压缩机压缩的制冷剂的冷凝器，用于将被冷凝器冷凝与液化的制冷剂转化为低温和低压状态的膨胀阀，以及利用制冷剂的蒸发潜热来冷却空气的蒸发器。通常，冷却系统使空气的温度降低并且调节绝对湿度。

加热单元包括加热器芯和泵，所述加热器芯利用当冷却水(其用于冷却发动机室的热量)收回待加热的发动机的热量时产生的热量作为热源来产生热风，所述泵用于供应发动机的冷却水。通常，加热系统使空气的温度升高并且调节相对湿度。

常规的现有空气调节系统通过冷却单元来供应冷却空气，并且通过发动机的冷却水来供应热空气，但是这种空气调节系统的结构可能会根据车辆行驶的环境而改变。具体而言，当发动机的冷却水不存在时，配置现有的空气调节系统是很困难且无效的。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种空气调节系统，其提供了用于 供应热空气的新热源并且由此实现最优化。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的空气调节系统可以包括冷却模块、加热模块以及冷却鼓风机和加热鼓风机，所述冷却模块包括冷却管道、冷却进口、冷却内部出口和冷却外部出口以及蒸发器，所述冷却进口形成于所述冷却管道的一侧，所述冷却内部出口和冷却外部出口形成于所述冷却管道的相对侧，所述蒸发器设置于所述冷却管道的内部中；所述加热模块包括加热管道、加热进口、加热内部出口和加热外部出口以及冷凝器，所述加热进口形成于所述加热管道的一侧，所述加热内部出口和加热外部出口形成于所述加热管道的相对侧，所述冷凝器设置于所述加热管道的内部中；所述冷却鼓风机和所述加热鼓风机设置于所述冷却管道和所述加热管道各自的内部中。

设置于所述加热管道内部中的冷凝器和设置于所述冷却管道内部中的蒸发器可以连接至制冷剂通道。

压缩机和膨胀阀可以一同连接至所述制冷剂通道。

所述空气调节系统可以进一步包括排气调节门，其设置于各个冷却管道的内部出口与外部出口之间以及各个加热管道的内部出口与外部出口之间，用以调节被排出至外部的空气量。

所述冷却鼓风机的排气侧可以连接至所述冷却管道的冷却进口，所述冷却鼓风机的进气侧可以连接至与车辆内部连通的循环管道。

在所述循环管道中可以形成有连接至所述冷却鼓风机的内部空气排出孔，以使得内部空气排出，并且在所述内部空气排出孔中可以设置有打开/关闭门，从而调节被引入至所述冷却鼓风机的内部空气或外部空气。

所述打开/关闭门可以包括旋转门，该旋转门设置有旋转轴，并且被引入至冷却鼓风机的内部空气或外部空气的量可以根据所述打开/关闭门的旋转来进行调节。

所述的空气调节系统可以进一步包括过滤器壳体，该过滤器壳体连接至所述冷却鼓风机和所述加热鼓风机的进口侧，并且在该过滤器壳体的上端设置有开口，以使得过滤器沿着车身的上/下方向而附接至过滤器壳体以及从过滤器壳体分离。

所述过滤器壳体可以沿着所述冷却鼓风机或所述加热鼓风机的空 气引入方向连通。

所述冷却鼓风机或所述加热鼓风机可以位于车辆的发动机室中，在所述冷却鼓风机或所述加热鼓风机的进气侧的上部可以设置有遮板，该遮板沿着空气的引入方向延伸，用以防止外来物质的引入。

本发明的用于车辆的空气调节系统在未供应发动机的冷却水的环境下能够呈现出高能源效率。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，根据并入本文中的附图和随后的具体实施方案，这些特性和优点将是显而易见的，或者将进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的立体图。

图2为沿着图1的A-A线所剖开的截面图。

图3为图2中所示的用于车辆的空气调节系统的B部分的放大图。

图4是示出了根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的最大冷却状态的视图。

图5是示出了根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的最大加热状态的视图。

图6是示出了外部空气被引入至根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的冷却模块中的视图。

图7是示出了内部空气被引入至根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的冷却模块中的视图。

图8是示出了内部空气和外部空气被引入至根据本发明的示例性 的用于车辆的空气调节系统的冷却模块中的视图。

图9为示出了根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的视图。

图10是根据本发明的示例性的用于车辆的空气调节系统的示意图。

应当理解，所附附图并非是按照比例，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1是根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的立体图。图2为沿着图1的A-A线所剖开的截面图。图3为图2中所示的用于车辆的空气调节系统的B部分的放大图。图4是示出了根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的最大冷却状态的视图。图5是示出了根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的最大加热状态的视图。图6是示出了外部空气被引入至根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的冷却模块100的视图。图7是示出了内部空气被引入至根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的冷却模块100的视图。图8是示出了内部空气和外部空气被引入至根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的冷却模块的视图。图9为示出了根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的视图。图10是根据本发明各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的示意图。

参考图1，根据本发明的空气调节系统包括：冷却模块100、加热 模块200以及冷却鼓风机109和加热鼓风机209，所述冷却模块100包括冷却管道101、冷却进口103、冷却内部出口105和冷却外部出口107以及蒸发器111，所述冷却进口103形成于冷却管道101的一侧，所述冷却内部出口105和冷却外部出口107形成于冷却管道101的相对侧，所述蒸发器111设置于冷却管道101的内部中；所述加热模块200包括加热管道201、加热进口203、加热内部出口205和加热外部出口207以及冷凝器211，所述加热进口203形成于加热管道201的一侧，所述加热内部出口205和加热外部出口207形成于加热管道201的相对侧，所述冷凝器211设置于加热管道201的内部中；所述冷却鼓风机109和所述加热鼓风机209分别设置于冷却管道101或加热管道201的内部中。

参考图1和图2，冷却模块100包括：冷却管道101、冷却进口103、冷却内部出口105和冷却外部出口107以及蒸发器111，冷却进口103形成于冷却管道101的一侧，冷却内部出口105和冷却外部出口107形成于冷却管道的相对侧，并且蒸发器111设置于冷却管道101的内部中。加热模块200包括：加热管道201、加热进口203、加热内部出口205和加热外部出口207以及冷凝器211，加热进口203形成于加热管道201的一侧，加热内部出口205和加热外部出口207形成于加热管道201的相对侧，冷凝器211设置于加热管道201的内部中。冷却鼓风机109和加热鼓风机209分别设置于冷却管道101或加热管道201的内部中。

在根据本发明的空气调节系统中，冷却管道101和加热管道201具有分开的独立空间，从而通过减少空气调节空气之间的干扰并且防止冷却的空气被再次加热或者防止加热的空气被冷却，由此能够提高空气调节系统的效率。另外，冷却管道101和加热管道201分别设置有冷却鼓风机109和加热鼓风机209，以能够充分地保证供应至冷却管道101和加热管道201的内部的空气量。此外，冷却管道101和加热管道201的出口分别地设置为内部出口和外部出口，以使得根据时机不仅能够将被空气调节的空气供应至内部而且能够将被空气调节的空气排出至外部。

设置于加热管道201内部中的冷凝器211和设置于冷却管道101 内部中的蒸发器111可以连接至单个制冷剂通道。压缩机215和膨胀阀115可以一同连接至制冷剂通道。

参考图10，在本发明中，膨胀阀115、蒸发器111、压缩机215以及冷凝器211都设置在单个冷却管线上，以使得已通过压缩机215的高温高压制冷剂可以被用作热源。即，能够仅仅利用现有的用于车辆的空气调节系统的冷却系统来同时执行冷却和加热。因此，当不能够保证例如发动机冷却水的热源时，可以有效地利用该冷却系统。根据本发明的用于车辆的空气调节系统由于不需要单独的用于加热的加热管线和水泵而可以得以简化，并且由于制冷剂的冷却区域扩大而能够改进效率。

根据本发明的用于车辆的空气调节系统开始空气调节操作，而蒸发器111和冷凝器211可以始终同时工作。在这种情况下，由于不需要例如三通阀(用于选择性地将制冷剂供应至蒸发器111和冷凝器211)的部件，因此能够使空气调节系统的结构得以简化。即，能够同时保证热源且改进冷却效率。

在冷却管道101和加热管道201的内部出口和外部出口之间可以分别设置用于调节被排出至外部的空气量的排气调节门113和213。

参考图2至图5，根据本发明，被空气调节的空气可以经由排气调节门113和213供应至内部或排出至外部。内部可以通过调节排气调节门113和213来调节通过冷却模块100或加热模块200进行了空气调节的空气的混合比例，从而精确地进行空气调节。如图4中所示，在最大冷却模式中，冷却管道101上的排气调节门113阻挡冷却外部出口107以将被冷却的空气供应至内部，而加热管道201上的排气调节门213阻挡加热内部出口205以将被加热的空气排出至外部。如图5中所示，在最大加热模式中，加热管道201上的排气调节门213阻挡加热外部出口207以将被加热的空气供应至内部，而冷却管道101上的排气调节门113阻挡冷却内部出口105以将被冷却的空气排出至外部。

冷却鼓风机109的排出侧可以连接至冷却管道101的冷却进口103，并且可以连接至循环管道300，该循环管道300的进气侧与内部连通。循环管道300具有连接至冷却鼓风机109的内部空气排出孔303， 以使得内部空气可以被排出，并且内部空气排出孔303中设置有打开/关闭门301，从而可以调节被引入至冷却鼓风机109的内部空气或外部空气。打开/关闭门301为设置有旋转轴的旋转门，并且根据打开/关闭门301的旋转可以调节被引入至冷却鼓风机109的内部空气或外部空气的量。

循环管道300吸入内部空气，以将吸入的内部空气供应至冷却鼓风机109。打开/关闭门301设置于内部空气排出孔303中，从而调节被供应至冷却鼓风机109的内部空气或外部空气。

参考图6至图8，冷却鼓风机109可以引入外部空气并将由冷却模块100冷却的空气供应至内部，并可以通过循环管道300接收内部空气，利用冷却模块100冷却供应的空气，并且随后再次将经冷却的空气供应至内部。如图6中所示，当设置了打开/关闭门301时，中断向冷却鼓风机109引入内部空气，而仅仅将外部空气供应至冷却鼓风机109。如图7中所示，当设置打开/关闭门301时，中断向冷却鼓风机109引入外部空气，而仅仅将内部空气供应至冷却鼓风机109。如图8中所示，当设置打开/关闭门301时，内部空气和外部空气都被供应至冷却鼓风机109。当冷却模块工作时，经冷却的外部空气可以与现有的内部空气一同被供应至凸面以执行空气调节操作，然而如果内部空气本身经由循环管道300被再次供应至冷却鼓风机109以通过冷却模块100冷却内部空气，则可以迅速地执行空气调节操作。

过滤器壳体400可以连接至冷却鼓风机109和加热鼓风机209的进气侧，并且过滤器壳体400的上端可以具有开口，以使得过滤器可以沿着车身的上/下方向而附接至过滤器壳体以及从过滤器壳体分离。过滤器壳体400可以沿着冷却鼓风机109或加热鼓风机209的进气方向连通。

参考图9，在过滤器壳体400的上端设置有用于安装过滤器的开口，以使得过滤器可以沿着车身的上/下方向而附接至过滤器壳体以及从过滤器壳体分离，从而使得在更换过滤器时可以不用分别拆开部件，并且使得车辆能够容易地进行维修。过滤器壳体400沿着冷却鼓风机109或加热鼓风机209的进气方向连通，从而可以最小化被过滤器覆盖的区域，并且在不妨碍鼓风机的空气吸入的同时可以不降低过滤器的 性能。

冷却鼓风机109或加热鼓风机209位于车辆的发动机室ER中，在冷却鼓风机109或加热鼓风机209的进气侧的上端处可以设置有遮板(hood)401，该遮板401沿着空气的引入方向延伸，用以防止外来物质的引入。

参考图9，当将冷却鼓风机109或加热鼓风机209设置于车辆的发动机室ER中以利于车辆的维修时，外来物质可能被引入至冷却鼓风机109或加热鼓风机209，导致在天气变化(例如雨天或者大雪)状况或特殊状况(例如车辆的冲洗)下的故障或损坏。需要一种用于防止故障或损坏的装置，但是这种装置不应该妨碍空气的吸入，因此将遮板401安装于冷却鼓风机109或加热鼓风机209的上部，以防止外来物质的引入。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”等等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。