专利名称：用于车辆的空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的空调系统，具体来说，涉及这样一空调系统，它适用于具有小的全球变暖可能的制冷剂。
背景技术：
为了保证车辆的安全性，已对空调系统提出各种类型的措施。装备有这样安全措施的一空调系统公开在日本实用新型公开No.S56-40182/1981中。该已知的安全措施具有一设置在冷却剂循环通道的高压部分内的安全阀。安全阀设计成当高压部分内的压力异常地上升时，它的阀件离其阀片提升而打开阀，由此，将制冷剂从高压部分中排出，且压缩机的熔丝线路打开通过阀件，由此，切断通向压缩机的电源。
考虑到全球的环境，近年来，已研制出使用具有小的全球变暖可能的制冷剂而不是传统的制冷剂R134a的空调系统。具体来说，这种类型的制冷剂包括新型的如R152a的替代flon气体和如CO2或HC的非flon气体。然而，在上述已知的空调系统中使用这样的制冷剂会引起如下的诸多问题。
如果车辆具有一迎面的相撞，因而已知空调系统的一部分损坏，高压部分内的压力决不异常地上升，以致安全阀不打开。在空调系统的损坏部分位于发动机空间和车厢之间仪表空间内的制冷剂循环通道内的情形中，因此，逐渐地从损坏部分泄漏出来的制冷剂可能流入车厢内。因为诸如R152a或HC之类的制冷剂气体易燃，所以，应避免这种类型的气体流入车厢内。此外，从车内使用者的安全性考虑，不希望车厢内有制冷剂(即使是CO2气体)浓度的上升。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一用于车辆的空调系统，即使车辆遭遇交通事故，它也能防止泄漏的制冷剂流入车厢内。
为了达到该目的，提供一带有根据本发明的安全阀的车辆的空调系统，该系统包括
一电子控制单元，它用来探测车辆的碰撞并致动所述的安全装置；一循环通道，它从车辆的发动机空间、借助于在发动机空间和车厢之间的仪表空间而延伸，以便制冷剂的循环；以及一排放装置，它在电子控制单元输出一致动信号到安全装置时，用来从发动机空间内的循环通道排出制冷剂。
具体来说，安全装置是一气囊。排放装置包括一连接到在发动机空间内的循环通道的电磁阀，当电子控制单元输出致动信号到气囊时，电磁阀打开而从循环通道通过阀排出制冷剂。按照制冷剂流动方向的顺序，一压缩机、一冷凝器和一膨胀阀设置在位于发动机空间内的循环通道的一部分内，一蒸发器设置在仪表空间内。排放装置包括一继电器，它根据从电子控制单元发送给气囊的致动信号实施关闭，由此，允许将一驱动信号供应到电磁阀，以打开电磁阀。
根据上述的空调系统，电子控制单元可靠地探测一车辆的碰撞，并输出一致动信号到安全装置。如果车辆遭遇一碰撞，则排放装置瞬时地从循环通道排出制冷剂到发动机空间，即，借助于电磁阀，排出车辆外。这可防止制冷剂流入到车厢内。
较佳地是，电磁阀应位于发动机空间内的压缩机和膨胀阀之间。更为较佳地是，电磁阀应位于冷凝器和膨胀阀之间。
根据该系统，由于电磁阀插入在从压缩机延伸到膨胀阀的循环通道的高压部分内，所以，制冷剂可通过电磁阀有效地排出。
较佳地是，排放装置应包括一在车辆外部和电磁阀之间走向的软管，以使循环通道内的制冷剂可通过软管排放到车辆外。
制冷剂较佳地应是CO2气体、易燃制冷剂中的一种，以及它们的混合物，更为较佳地是R152a。
这是因为即使当上述的空调系统使用一小的全球变暖可能的制冷剂时，例如，CO2气体、易燃制冷剂，或它们的混合物，则在车辆碰撞时刻泄漏到车厢内的制冷剂可尽可能地受到抑制，因此，防止对司机和/或乘客造成二次的灾难。另一原因在于，R152a具有类似于R134a的特性，因此，容易适应空调系统。
从下文中给出的详细描述中，本发明应用性的进一步的范围将变得更加明白。然而，应该理解到，详细的描述和具体的实例尽管它们指出本发明的优选的实施例，但给出它们仅是为了说明的目的，由于在本发明的精神和范围内，本技术领域内的技术人员，通过阅读该详细描述，将会明白各种变化和改型。
附图的简要说明从下文中给出的详细描述，以及为了说明的目的而给出的诸附图，技术人员将会更加完整地理解本发明，所述诸附图不限制本发明，在诸附图中
图1是示出根据本发明的一实施例的空调系统的示意的布置图；图2是设置在图1的系统中的一电磁阀的截面图；图3是示出图1的系统的一部分的方框图。
具体实施例方式
如图1所示，一用于车辆的空调系统10具有一循环通道，它从车辆的发动机空间12延伸到位于发动机空间12和车厢14之间的一仪表空间13内。该系统利用流动在循环通道内的制冷剂的潜热，可将车厢14内的温度调节到一理想的设定温度。
一压缩机16设置在发动机空间12内的循环通道内，并通过容纳在发动机空间12内的发动机18的驱动力进行工作。压缩机16抽吸通过吸入端口的气体的制冷剂，在机内压缩该制冷剂，并供应作为高温和高压气体的制冷剂朝向从排放端口起的循环通道的下游。即，压缩机16形成制冷剂的流动，同时，压缩该制冷剂。
相对于制冷剂流动方向，在压缩机16的下游处，一冷凝器20设置在循环通道内。即，压缩机16的排放端口通过循环通道连接到冷凝器20。借助于由一风扇(未示出)供应的冷却空气，冷凝器20冷却和凝固从压缩机16中接受的制冷剂。
一接受器22设置在位于冷凝器20下游处的循环通道内。接受器22执行对从冷凝器20接受到的高压制冷剂进行蒸气和液体分离，并只让液态的制冷剂流向下游。
此外，一电磁阀24、一膨胀阀26，以及一蒸发器28(将在下文中描述)，以循环通道命名的顺序设置在接受器22的下游。
蒸发器28位于仪表空间13内。仪表空间13用一仪表屏与车厢14隔开。来自于接受器22的处于高压液态的制冷剂，通过膨胀阀26供应到蒸发器28，并蒸发成为在蒸发器28内的低温、低压的蒸气。蒸发器28定位在压缩机16的上游，并通过循环通道连接到压缩机16的抽吸端口。因此，在蒸发器28内蒸发的低温、低压的气体的制冷剂被抽吸到压缩机16内。由于膨胀阀26的开口根据蒸发器28的下游处的制冷剂的温度自动地变化，所以，喷射到蒸发器28内的制冷剂量得到控制，由此，将蒸发器28下游处的制冷剂的温度调节到理想的温度。
因此，图1中所示的管道30、32和34形成高压制冷剂流动的循环通道的高压部分，而管道36和38形成低压制冷剂流动的循环通道的低压部分。
电磁阀24具有一如图2所示的阀壳40。阀壳40分别具有一入口41和一形成在其外壁上的出口42。阀壳40安装在管道34上，以使入口41与形成在管道34上的流出孔44连通。一阀通道46通过一隔壁47形成，所述隔壁将阀壳40的内部分成入口和出口腔室。入口腔室位于入口41侧，而出口腔室位于出口42侧。
阀通道46在出口腔室内敞开，以形成带有阀座48的阀端口。通常，一位于出口腔室内的阀件54被一阀弹簧52推压，以使阀件54坐落在阀座48上并关闭阀端口。
一电磁线圈50布置在阀壳40内，并包围阀件54。当电磁线圈50通电时，电磁线圈50致使阀件54从阀座48抵抗阀弹簧52的推力而提升，从而打开阀通道46。因此，管道34与阀24的出口42连通，即，通过阀通道46与发动机空间12的内部连通。
从汽车电池56延伸的电源线58连接到电磁线圈50。汽车电池56通过电源线58将电力供应到电磁线圈50，以激励电磁线圈50。
一继电器60设置在电源线58内。例如，继电器60具有一插入到电源线58内的闭合触头64，以及一用来关闭闭合触头64的线圈62(如图3所示)。因此，仅当闭合触头64关闭时，电源从汽车电池56通过继电器60和电源线58供应到阀24的电磁线圈50上。
再参照图1，车辆装备有一气囊系统。气囊系统包括气囊68，例如，前气囊和/或侧气囊，它们布置在车厢14内的给定部位处，并在车辆遭遇碰撞时致动。气囊系统具有一ECU(电子控制单元)66，它由汽车电池56供电而进行操作。当估计或探测到车辆碰撞时，ECU66致动诸气囊68中的至少一个。
具体地来说，如图3所示，ECU66包括一微控制器70、多个加速度传感器72，以及一输出线路74。加速度传感器72分别探测车辆前进/后退方向的加速度，以及侧向加速度，并将加速度信号送到微控制器70内。在本实施例中，微控制器70包括一ADC(模数转换器)和EEPROM(电可抹和编程的ROM)。根据来自加速度传感器72的加速度信号的变化，微控制器70确定车辆碰撞是否发生，以及气囊68中的至少一个是否应该致动。当决定需要致动一个气囊68时，微控制器70通过输出线路74将气囊致动信号送到对应的气囊68。分支线78的一端连接到输出线路74和气囊68之间的信号线76，而分支线78的另一端连接到继电器60的线圈62上。因此，从ECU66的输出线路74送出的气囊致动信号通过分支线78中的至少一个也供应到继电器60，通过作为驱动信号的气囊致动信号，致使继电器60被激励。
根据带有上述结构的空调系统10，当制冷剂以正常的方式在循环通道内循环时，车厢14的内部被冷却。即，处于高温和高压气体状态的制冷剂，受到压缩机16的压缩，通过冷凝器20和接受器22变成高压的液体，并在此状态下送到膨胀阀26。膨胀阀26喷射出高压液体状态下的制冷剂到蒸发器28，在那里，制冷剂蒸发，然后，返回到压缩机16。来自蒸发器28的制冷剂抽吸到压缩机16内，并再次压缩，以便向冷凝器20供应高温和高压的制冷剂。
在制冷剂的循环过程中，当制冷剂在蒸发器28内蒸发时，蒸发热从通过蒸发器28流过的空气中带走，由此，使空气降温。借助于设置在蒸发器28附近的吹风扇(未示出)，冷却的空气送到车厢14内。这使得冷却的空气在车厢14内流动，降下车厢14内部的温度。
如果发生车辆碰撞，则根据由加速度传感器72发出的加速度信号，微控制器70通过输出线路将至少一个气囊致动信号送到对应的气囊。其结果，气囊68膨胀而保护驾驶员或乘客，免遭碰撞的冲击。气囊致动信号通过对应的分支线也供应到继电器60的线圈62内，由此，关闭闭合触头64。闭合触头64的关闭允许电力通过继电器60和电源线58从汽车电池56传送到电磁阀24的电磁线圈50内。因此，阀24的电磁线圈50被激励，并抵抗阀弹簧52的推力从阀座48提升阀件54。即，阀24根据驱动信号而供应以电力，根据气囊致动信号而被致动。其结果，在管道34或高压通道部分内流动的制冷剂，在正常时刻通过阀24的出口42喷射到发动机空间12内，并蒸发而驱散到车辆的外面。
因此，即使当车辆发生碰撞时，空调系统10从循环通道的高压部分，瞬时地将制冷剂排出车辆外，由此，防止制冷剂流入车厢14内。其结果，即使当使用具有小的全球变暖可能的制冷剂时，例如，CO2气体、易燃制冷剂，或它们的组合，则在车辆碰撞时刻泄漏到车厢内的制冷剂可尽可能地受到抑制，因此，防止因制冷剂对司机和/或乘客造成二次的灾难。较佳地是，在这些制冷剂中使用R152a，因为R152a具有类似于R134a的特性，因此，容易适应空调系统。
此外，空调系统10的电磁阀24响应于气囊系统的操作而打开，它能可靠地估计或探测车辆的碰撞，即，根据气囊致动信号。因此，在车辆碰撞的时刻，阀24可安全地将制冷剂排放到车厢14以外的空调系统10的外面。阀24也具有一简单的结构。
由于电磁阀24设置在高压通道部分内，所以，制冷剂可从阀24有效地排出。
本发明不局限于实施例，但可以各种其它的形式进行修改。例如，电磁阀24可设置在接受器22和冷凝器20之间。
因为不希望从阀24排出的制冷剂保留在发动机空间12内，所以，阀24的出口42应朝向车辆轮壳的内部。如果因循环通道布置上的限制，致使这种结构难于实施，然而，如图1所示，一管80可连接到阀24的出口42上，这样，通过管80从阀24排出的制冷剂引向轮壳，或一远离车厢14的部位。
此外，系统10适于装备有安全装置的车辆，例如，座位安全带预拉紧器，或用来在车辆之间保持固定距离的装置。该装置包括一使用红外线、微波等来测量距离的传感器。
权利要求
1.一用于车辆的空调系统，车辆具有一安全装置，系统包括一电子控制单元(66)，它用来探测车辆的碰撞并致动安全装置；以及一循环通道(30、32、34、36、38)，它从车辆的发动机空间、借助于在发动机空间(12)和车厢(14)之间的仪表空间(13)而延伸，以便循环制冷剂，其特征在于，空调系统还包括一排放装置，它在所述电子控制单元(66)输出一致动信号到安全装置时，用来从发动机空间内的所述循环通道内排出制冷剂。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，安全装置是一气囊系统(68)。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述排放装置包括一连接到在发动机空间(12)内的所述循环通道(30、32、34、36、38)的电磁阀(24)，当所述电子控制单元(66)输出致动信号到所述气囊系统(68)时，电磁阀适于打开而从所述循环通道(30、32、34、36、38)排出制冷剂。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，按照制冷剂流动方向的顺序，一压缩机(16)、一冷凝器(20)和一膨胀阀(26)插入在位于所述发动机空间(12)内的所述循环通道(30、32、34、36、38)的一部分内，一蒸发器(28)设置在仪表空间(13)内。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排放装置包括一继电器(60)，它适于根据从所述电子控制单元(66)发送给气囊系统(68)的致动信号实施关闭，所述继电器(60)产生一驱动信号供应到所述电磁阀(24)，以打开所述电磁阀(24)。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电磁阀(24)位于压缩机(16)和膨胀阀(26)之间的所述循环通道(30、32、34、36、38)的一部分(32、34、36)处。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电磁阀(24)位于冷凝器(20)和膨胀阀(26)之间的所述循环通道(30、32、34、36、38)的一部分(34、36)处。
8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排放装置包括一在车辆外部和所述电磁阀(24)之间延伸的软管(80)。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，制冷剂是CO2气体、易燃制冷剂中的一种，以及它们的混合物。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，制冷剂是R152a。
全文摘要
一用于车辆的空调系统包括一电子控制单元(66)，它探测车辆的碰撞并致动车辆的一气囊(68)，以及一用于制冷剂或R152a的循环通道(30、32、34、36、38)。系统还包括一排放装置，它在所述电子控制单元(66)输出一气囊致动信号时，用来从发动机空间(12)内的所述循环通道(30、32、34、36、38)内排出制冷剂。排放装置包括一电磁阀(24)，它在控制单元(66)输出信号时，适于打开而从发动机空间(12)内的循环通道(30、32、34、36、38)内排出制冷剂。
文档编号B60H1/22GK1572555SQ20041004570
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者小松俊二 申请人:三电有限公司