车用空调设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车用空调设备，更具体地讲，涉及这样一种车用空调设备：旁路路径和再生路径形成在空调壳的下部，以使旁路路径与除湿转轮的除湿部连通，从而绕过冷/热空气路径，并且再生路径将流经旁路路径的空气供应至除湿转轮的再生部，并且加热器的一个区域布置在旁路路径中且加热器的另一区域布置在热空气路径中，使得流经除湿转轮的除湿部然后流经旁路路径的被除湿的空气由加热器加热并被供应至除湿转轮的再生部，以使除湿转轮再生。因此，在不使用单独的热源的情况下，被分成两个区域的加热器能够用于使除湿转轮再生，从而减少了部件的数量，并因此降低了设备的尺寸。此外，当被除湿的空气被加热以用于使除湿转轮的再生时，通过除湿转轮能够去除更大量的水分（湿度），从而提高了再生效率。在加热模式下，流经旁路路径的被加热的空气通过安装在连通室处的门被吹送至热空气路径中，从而提高了加热性能并增加了气流量。
【专利说明】车用空调设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用空调，更具体地讲，涉及这样一种车用空调，该车用空调包括:旁路通道，形成在空调壳的下部，所述旁路通道与除湿转轮的除湿部连通并绕过冷空气通道和暖空气通道；再生通道，形成在空调壳的下部，用于将流经旁路通道的空气供应至除湿转轮的再生部；加热器，具有布置在旁路通道上的一侧区域和布置在暖空气通道上的另一侧区域，以使空调通过加热器对流经除湿转轮的除湿部和旁通通道的被除湿后的空气进行加热，并将加热的空气供应至除湿转轮的再生部，以使除湿转轮再生。
【背景技术】
[0002]总的来说，车用空调是安装在车辆中的汽车部件，用于在夏季或冬季对车辆的内部进行冷却或加热，或者在雨季或冬季将霜从挡风玻璃移除，从而确保驾驶员的前后视野。这样的空调通常同时包括加热装置和冷却装置，因此其能够通过选择性地将室内空气或室外空气引入到空调中、加热或冷却引入的空气、以及将加热或冷却的空气吹送到车辆中而对车辆的内部进行加热、冷却或通风。
[0003]根据鼓风装置单元、蒸发器单元和加热器芯单元的安装结构，这样的空调被分成三片式空调(three-piece type air conditioner)(鼓风装置单元、蒸发器单元和加热器芯单元独立地设置)、半中央式空调(蒸发器单元和加热器芯单元嵌入在空调壳中并且鼓风装置单元单独地安装)、以及中央安装式空调(所述三个单元全部嵌入在空调壳中)。
[0004]最近，已经公开了一种独立式空调，该空调根据驾驶员或乘客的需求单独地并独立地将不同温度的空气提供至车辆内部的乘客座椅和驾驶员座椅，从而分别对座椅进行加热和冷却。
[0005]图1示出了传统的车用空调。在图1中，空调I包括:空调壳10，具有形成在空调壳10的一侧的空气流入口 11以及以由模式门16调节开口程度的方式而形成在空调壳10的另一侧的除霜通风孔12、面部通风孔13和地板通风孔14 ;蒸发器2和加热器芯3按顺序安装在空调壳10中的空气通道上并且彼此分开预定间隔；鼓风装置20，连接到空调壳10的空气流入口 11，用于吹送室内空气或室外空气。
[0006]此外，所述空调还包括温度调节门15，该温度调节门15安装在蒸发器2和加热器芯3之间，用于通过调节绕过加热器芯3的冷空气通道和流经加热器芯3的暖空气通道的开口程度来控制温度。
[0007]此外，模式门16控制相关的通风孔的开口程度并执行不同的空气排放模式(SP，通风模式、双级模式(b1-level mode),地板模式、混合模式和除霜模式)。
[0008]如上所述，在车用空调I中，在最大冷却模式的情况下，温度调节门15打开冷空气通道并关闭暖空气通道。因此，由鼓风装置20吹送的空气在流经蒸发器2的同时与在蒸发器2内部流动的制冷剂进行热交换并被转换为冷空气。然后，根据预定空气排放模式(即，通风模式、双级模式、地板模式、混合模式和除霜模式)通过由模式门16打开的通风孔将转换的空气排放至车辆的内部，从而使车辆内部冷却。[0009]此外，在最大加热模式的情况下，温度调节门15关闭冷空气通道并打开暖空气通道。因此，由鼓风装置20吹送的空气流经蒸发器2，并通过暖空气通道在流经加热器芯3的同时通过与在加热器芯3内部流动的冷却水进行热交换而转换为暖空气。然后，根据预定空气排放模式通过由模式门打开的通风孔将转换的空气排放至车辆的内部,从而使车辆内部加热。
[0010]在空调I中，蒸发器2使车辆的内部冷却并提供加湿作用，以当蒸发器2的表面温度下降至室内温度的露点之下时，通过蒸发器2去除排放的空气中的水分。
[0011]蒸发器2的冷负荷包括与流入的空气的干球温度差相关的显热负荷和与湿度差相关的潜热负荷。当空调在闻湿热的室外空气流动到室内的状态下运转时，冷负荷中的潜热负荷占据大部分室内空间，因此，冷却效率显著地降低。
[0012]如上所述，当空调在高湿度的天气中运转时，空调I的冷却效率由于冷负荷的增加(因为湿空气直接经过蒸发器2)而降低，并且如果这样的空气流经蒸发器2之后以被冷却的状态流动到车辆内部，那么车辆内部的舒适度也降低。
[0013]为了解决上述问题，最近已经开发了一种在其中安装有用于除去湿气的除湿转轮45的空调。
[0014]图2是具有除湿转轮的空调的框图。简言之，传统的具有除湿转轮的空调包括:除湿通道44和再生通道43，形成在空调壳40的鼓风装置30和蒸发器41之间；除湿转轮45，横跨除湿通道44和再生通道43 ;再生加热器46，安装在再生通道44的位于除湿转轮45前方的内部。
[0015]在该示例中，再生通道44的出口 44a沿着朝向车辆外部的方向延伸，以使流经再生通道44的全部空气排放至车辆的外部。
[0016]然后，如果需要除去湿气，则在除湿转轮45旋转的同时使再生加热器46操作。
[0017]因此，在除湿状态下，流经鼓风装置30的一些空气在流经位于除湿通道43中的除湿转轮45的同时流动到蒸发器41。然后，空气在流经蒸发器41的同时被冷却、选择性地流经加热器芯42、然后被供应到车辆的内部。
[0018]流经鼓风装置30的其余的空气流到再生通道44中，然后在其通过再生加热器46加热的状态下经过位于再生通道44中的除湿转轮45。
[0019]在该示例中，由于除湿转轮45在其吸附除湿通道43中的水分的状态下朝向再生通道44旋转，因此通过再生加热器46加热的空气在经过除湿转轮45的同时使由除湿转轮45吸附的水分强制蒸发，然后通过再生通道44的出口 44a排放出。
[0020]通过上述过程，除湿转轮45的表面再生至其初始干燥的状况，以具有除湿能力。
[0021]然而，传统的空调存在几个问题，所述问题在于:由于必须安装再生加热器46以使除湿转轮45再生，因此部件的数量增加并且空调的整体尺寸也增加。
[0022]此外，因为用于使除湿转轮45再生的空气无条件地排放出，因此由于空气量的降低使得空调性能下降，并且由于在加热模式期间放弃了大量的能量，因此传统的空调效率低并且在改进加热性能方面存在许多困难。
[0023]另外，传统的空调存在的另一问题在于:由于其不能执行空气调节模式(例如，对车辆内部进行通风)，因此不能为车辆的内部提供舒适的环境。
【发明内容】
[0024]技术问题
[0025]因此，提出本发明以解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的目的在于提供一种车用空调，所述车用空调包括:旁路通道，形成在空调壳的下部，与除湿转轮的除湿部连通并绕过冷空气通道和暖空气通道；再生通道，形成在空调壳的下部，用于将流经旁路通道的空气供应至除湿转轮的再生部；加热器，具有布置在旁路通道上的一侧区域和布置在暖空气通道上的另一侧区域，以使空调通过加热器加热流经除湿转轮的除湿部及旁路通道的被除湿的空气并将被加热的空气供应至除湿转轮的再生部，使得除湿转轮再生，从而由于在不使用另外的热源的情况下加热器被分成两个区域而降低了部件的数量和整体尺寸，由于对被除湿的空气进行加热来用于使除湿转轮的再生，因此通过从除湿转轮中去除更多的水分而提高了再生效率，在加热模式下，通过使在经过旁路通道的同时被加热的空气经由安装在连通室中的门而朝向暖空气通道运动，提高了加热性能并增加了空气量，并且通过不仅执行再生模式和加热模式，还执行用于将流经冷空气通道和暖空气通道的空气经再生通道排放到外部的排放模式，提高了除湿和加热性能并且使室内空气流通以及使蒸发器干燥。
[0026]技术方案
[0027]为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种车用空调，所述车用空调包括:鼓风装置；空调壳，具有形成在一侧上用于将从鼓风装置吹送的空气引入到空调壳中的空气流入口、形成在另一侧上用于将空气排放出的多个空气流出口、形成在空气流入口和空气流出口之间并且蒸发器安装在其中的冷空气通道、以及加热器安装在其中的暖空气通道；除湿转轮，沿着空气在空调壳内部流动的方向安装在蒸发器的上游侧，所述除湿转轮与空调壳相对的一侧用作对在空调壳内部流动的空气进行除湿的除湿部，除湿转轮的另一侧用作使吸附的水分干燥并使除湿部再生的再生部；旁路通道和再生通道，形成在空调壳内部的冷空气通道和暖空气通道之下，所述旁路通道用于使流经除湿转轮的除湿部的空气的一部分绕过冷空气通道和暖空气通道，再生通道用于将流经旁路通道的空气供应至除湿转轮的再生部，其中，加热器具有布置在旁路通道上的一侧区域和布置在暖空气通道上的另一侧区域，以加热流经旁路通道和暖空气通道的空气，并加热通过除湿转轮的除湿部而流经旁路通道的被除湿的空气，然后将被加热的空气供应至除湿转轮的再生部，以使除湿转轮再生。
[0028]有益效果
[0029]根据本发明，由于车用空调包括:旁路通道，形成空调壳的下部，与除湿转轮的除湿部连通并绕过冷空气通道和暖空气通道；再生通道，形成在空调壳的下部，用于将流经旁路通道的空气供应至除湿转轮的再生部；加热器，具有布置在旁路通道上的一侧区域和布置在暖空气通道上的另一侧区域，因此空调通过加热器加热流经除湿转轮的除湿部及旁路通道的被除湿的空气并将加热的空气供应至除湿转轮的再生部，以使除湿转轮再生，从而由于在不使用另外的热源的情况下将加热器分成两个区域而使得部件的数量和整体尺寸降低。
[0030]另外，根据本发明的优选实施例的车用空调由于使用加热器加热来自除湿转轮的被除湿空气以用于使除湿转轮再生，因此能够从除湿转轮去除更多的水分，从而提高了再生效率。
[0031]另外，根据本发明的优选实施例的车用空调使在流经旁路通道的同时被加热的空气运动到暖空气通道中，以提高加热性能并增加空气量，从而提高空调性能。
[0032]另外，根据本发明的优选实施例的车用空调，当形成用于将流经除湿转轮的再生部的空气排放至外部的排放通道的出口时，使用用于将冷凝水排放至车辆的外部的排水部的结构，从而简化了整体结构并实现结构紧凑型空调。
[0033]另外，由于流经除湿转轮的除湿部的被除湿的空气通过旁路通道而绕过蒸发器，因此流动阻力小。
[0034]此外，由于加热器是电加热器并且按照这种方式被分成暖空气通道侧和旁路通道侧:根据空气调节模式，仅打开需要加热的区域并关闭不需要加热器的区域，因此根据本发明的优选实施例的车用空调能够提高能量效率并节省车辆的电池。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]通过下面结合附图对本发明的优选实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将是明显的，其中:
[0036]图1是传统的车用空调的框图；
[0037]图2是具有除湿转轮的另一传统空调的框图；
[0038]图3是根据本发明的优选实施例的车用空调的示意性框图；
[0039]图4是示出根据本发明的优选实施例的空调的鼓风装置和空调壳彼此分开的状态的透视图；
[0040]图5是根据本发明的优选实施例的空调的再生模式的截面图；
[0041]图6是根据本发明的优选实施例的空调的加热模式的截面图；
[0042]图7是示出根据本发明的优选实施例的空调中的加热器是加热器芯的情况的透视图；
[0043]图8是示出根据本发明的优选实施例的空调中的加热器是电加热器的情况的透视图；
[0044]图9是根据本发明的第二优选实施例的空调的再生模式的截面图；
[0045]图10是根据本发明的第二优选实施例的空调的加热模式的截面图；
[0046]图11是根据本发明的第二优选实施例的空调的排放模式的截面图；
[0047]图12是示出安装了图9的门和加热器的部分的局部透视图。
【具体实施方式】
[0048]现在，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0049]如在附图中所示，根据本发明的优选实施例的车用空调100包括:鼓风装置170，具有设置在其中的鼓风机178 ;空调壳110，具有形成在其一侧上用于将从鼓风装置170吹送的空气引入到空调壳110中的空气流入口 111、形成在其另一侧上用于排放所引入的空气的多个空气流出口、以及形成在所述空气流入口和空气流出口之间的冷空气通道Pl和暖空气通道P2 ;蒸发器101和加热器102，在空调壳110内部按照预定间隔彼此分开，蒸发器101安装在冷空气通道Pl上，加热器102安装在暖空气通道P2上；温度调节门115，安装在蒸发器101和加热器102之间，用于调节冷空气通道Pl (绕过加热器102)和暖空气通道P2 (经过加热器102)的开口程度。
[0050]鼓风装置170包括:吸入管174，具有形成在上部的室内空气入口 171和室外空气入口 172以及用于打开和关闭室内空气入口 171和室外空气入口 172的室内和室外空气转换门173 ;涡形壳176，接合到吸入管174的下部，用于在其中容纳鼓风机178。
[0051]鼓风装置170还包括从涡形壳176的一侧延伸的排放部177，排放部177用于将由鼓风机178吹送的空气传送至空调壳110的空气流入口 111。
[0052]此外，用于防止异物进入除湿转轮120 (稍后将描述)的过滤器175安装在鼓风装置170内部的鼓风机178之上(上游侧)。
[0053]过滤器175插入并安装在吸入管174和涡形壳176之间。
[0054]如上所述，过滤器175防止异物进入除湿转轮120并提高除湿转轮120内部的除湿材料(未示出)的效率和耐久性。
[0055]此外，在空调壳110的出口侧处形成的多个空气流出口处，形成有用于朝向车辆的前车窗排放空气的除霜通风孔112，用于朝向前座椅乘客的面部排放空气的面部通风孔113，以及用于朝向乘客的脚部排放空气的地板通风孔114。
[0056]另外，用于分别打开和关闭除霜通风孔112、面部通风孔113和地板通风孔114的多个模式门116安装在空调壳110内部。
[0057]同时，用于排放从蒸发器101的表面产生并下落的冷凝水的排水部118形成在蒸发器101之下的空调壳110处。
[0058]排水部118穿透旁路通道130，排放通道150和再生通道140 (稍后将描述)并从空调壳Iio向下延伸。在该示例中，排水部118与旁路通道130、排放通道150和再生通道140不连通而仅穿过旁路通道130、排放通道150和再生通道140。
[0059]同时，冷空气通道Pl形成在从空调壳110内部的蒸发器101到空气流出口范围内的区域中，并且暖空气通道P2在蒸发器101的后部处与冷空气通道Pl分开，经过加热器102，然后与冷空气通道Pl汇合。
[0060]这里，温度调节门115安装在暖空气通道P2与冷空气通道Pl分开的点处，以调节冷空气通道Pl和暖空气通道P2的开口程度，将冷空气和暖空气混合到一起的混合室(MC)形成在暖空气通道P2与冷空气通道Pl的汇合的点处。
[0061]此外，除湿转轮120沿着空气在空调壳110内部流动的方向安装在蒸发器101的上游侧(前侧)。除湿转轮120的与空调壳110相对的一侧用作除湿部121，以对在空调壳110内部流动的空气进行除湿，并且另一侧用作再生部122，以使除湿部121吸附的水分干燥并使除湿部121再生。
[0062]优选地，除湿转轮120安装在从空调壳110的空气流入口 111和蒸发器101范围内的区域中。
[0063]此外，用于将空调壳110的内部相对于除湿转轮120分隔为除湿部区域IlOa和再生部区域IlOb的分隔壁117形成在空调壳110的除湿转轮120的前侧和后侧处。
[0064]形成在除湿转轮120的前侧和后侧处的分隔壁117分别从空调壳110内部的下表面延伸至除湿转轮120的中部，因此，除湿转轮120按照这样的方式安装:穿过分隔壁117并悬挂在分隔壁117上。[0065]因此，在从鼓风装置170吹送并在空调壳110内部流动的空气流经除湿转轮120的被布置在分隔壁117的上侧的除湿部121的同时，空气中包含的水分被吸附到除湿部121，以去除水分。
[0066]同时，由于除湿转轮120的再生部122布置在分隔壁117的下侧并与空调壳110内部的空气通道分开，因此在空调壳Iio内部流动的空气不直接通过再生部122，而只有流经旁路通道130和再生通道140的空气流经再生部122。
[0067]此外，除湿转轮120中具有除湿剂，以吸附包含在流经除湿转轮120的空气中的水分。
[0068]除湿转轮120按照圆筒形形成并可旋转地安装在分隔壁117上。在该示例中，支撑支架(未示出)可形成在分隔壁117上，以可旋转地支撑除湿转轮120。
[0069]此外，电机(未示出)安装在空调壳110的内部，用于使除湿转轮120旋转。
[0070]电机可固定到分隔壁117，以直接使除湿转轮120旋转，或者可安装在空调壳110内部的除湿转轮120的外表面上并且可通过带与除湿转轮120连接，以使除湿转轮120旋转。
[0071]此外，旁路通道130和再生通道140形成在空调壳110内部的冷空气通道Pl和暖空气通道P2之下。旁路通道130使流经除湿转轮120的除湿部121的空气的一部分绕过冷空气通道Pl和暖空气通道P2，并且再生通道140将流经旁路通道130的空气供应至除湿转轮120的再生部122。
[0072]也就是说，为了将流经除湿转轮120的除湿部121的被除湿的空气供应至除湿转轮120的再生部122，旁路通道130和再生通道140形成在空调壳110的下部。
[0073]在该示例中，由于流经除湿转轮120的除湿部121的被除湿的空气通过旁路通道130而绕过蒸发器101，因此流动阻力小。
[0074]此外，用于使旁路通道130和再生通道140与位于加热器102后侧的暖空气通道P2连通的连通室180形成在空调壳110内部的旁路通道130的出口 130b附近。
[0075]也就是说，连通室180形成在位于加热器102后方的暖空气通道P2、旁路通道130以及再生通道140汇合到一起的位置处，以使位于加热器102的后方的暖空气通道P2、旁路通道130和再生通道140全部连通。
[0076]另外，旁路通道130的入口 130a与除湿转轮120和蒸发器101之间的空气通道连通，旁路通道130的出口 130b与连通室180连通。
[0077]此外，用于使加热器102后侧的暖空气通道P2与连通室180彼此连通的暖空气连通孔132形成在加热器102后侧的暖空气通道P2和连通室180之间形成的分隔壁133上。在该示例中，其中形成暖空气连通孔132的分隔壁133从将冷空气通道Pl和暖空气通道P2与芳路通道130分开的分隔壁131延伸。
[0078]另外，用于使旁路通道130的出口 130b与再生通道140的入口 140a连通的再生连通孔142形成在将再生通道140与旁路通道130分开的分隔壁141上。
[0079]同时，如图5至图8所示，在安装在连通室180处的门160为平坦型(fIattype)门的情况下，需要分别通过门160打开和关闭的暖空气连通孔132和再生连通孔142，然而，如图9至图12所示，在门160为滑动型门的情况下，省略了再生连通孔142并仅形成暖空气连通孔132，以使门160直接打开和关闭暖空气连通孔132、旁路通道130和再生通道140。[0080]此外，再生通道140的入口 140a与连通室180连通，并且出口 140b与除湿转轮120的除湿部122的前部连通。
[0081]因此，流经除湿转轮120的除湿部121的被除湿的空气可通过旁路通道130和再生通道140供应至除湿转轮120的再生部122。
[0082]当然，流经旁路通道130的空气可通过连通室180和暖空气连通孔132供应至加热器102后侧的暖空气通道P2，并且流经冷空气通道Pl和暖空气通道P2的空气可通过暖空气连通孔132和连通室180供应至再生通道140。
[0083]此外，排放通道150形成在旁路通道130和再生通道140之间，以将通过再生通道140流经除湿转轮120的再生部122的空气排放出。
[0084]排放通道150的入口 150a与除湿转轮120的再生部122的后侧连通，并且出口150b与排水部118相邻。
[0085]在该示例中，排放通道150的出口 150b经过再生通道140并沿着与排水部118相同的方向延伸。
[0086]此外，排放通道150的出口 150b可与排水部118的一侧一体地形成，或者可按照双管结构形成在排水部118的旁边。
[0087]如上所述，由于当形成用于将流经除湿转轮120的再生部122的空气排放到外部的排放通道150的出口 150b时，利用用于将冷凝水排放到车辆的外部的排水部118的结构，因此根据本发明的优选实施例的空调的整体结构被简化并且结构紧凑。
[0088]另外，加热器102可以是加热器芯103或电加热器104。
[0089]加热器芯103是车辆的发动机的冷却水在其中流动的换热器并且包括多个管103b和散热片103c，所述多个管103b连接在一对罐(tank)103a之间，所述散热片103c安装在管103b之间。在冷却车辆的发动机的过程期间而被加热的热冷却水循环流经加热器芯103，并且在该示例中，加热流经加热器芯103的空气。
[0090]这里，加热器芯103具有设置在罐上的入口管和出口管103d，用于将冷却水引入到加热器芯103中及用于将冷却水排放到外部。
[0091]同时，虽然未在附图中示出，但是加热器芯103还可包括能够对流经多个管103b的冷却水进行流动控制的流动控制加热器芯。
[0092]电加热器104通过从车辆的电池接收电力来进行加热，并且电加热器104包括:壳体104a，形成外观；芯部104b，安装在壳体104a内部，用于当接收电力时产生热；控制部104e，连接到芯部104b的一个端部，用于控制供应至芯部104b的电压。
[0093]芯部104b包括:多个加热棒104c，在所述多个加热棒104c的每个中均嵌入有正极(+ )端子(未示出)和PTC (正温度系数)元件；多个加热棒104c，在所述多个加热棒104c的每个中均嵌入有负极(-)端子和PTC元件，在其每个中嵌入(+ )端子和PTC元件的加热棒104c以及在其每个中嵌入(_)端子和PTC元件的加热棒104c交替地分层嵌入；散热片104d,介于加热棒104c之间。
[0094]因此，当通过控制部104e将电压施加到加热棒104c的(+ )端子和(_)端子时，在PTC元件产生热的同时，加热棒104c被加热并将电热传递到散热片104d，并且在该示例中，流经芯部104b的散热片104d的空气被加热。
[0095]此外，控制部104e使用PWM (脉冲调制)控制或继电器控制来控制施加到加热棒104c的电压。
[0096]加热器102具有布置在旁路通道130上的一侧区域102a和布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b，以加热在旁路通道130和暖空气通道P2中流动的空气。
[0097]在该示例中，优选地使加热器102的布置在旁路通道130上的一侧区域102a小于布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b。
[0098]因此，流经除湿转轮120的除湿部121的被除湿的空气在流经旁路通道130的同时绕过蒸发器101，并在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热。被加热的空气通过再生通道140供应到除湿转轮120的再生部122，以使除湿转轮120干燥并再生。
[0099]更具体地讲，从鼓风装置170吹送的空气被引入到空调壳110中并流经除湿转轮120的除湿部121。在上述过程中，包含在空气中的水分被吸附到除湿转轮120，以对空气进行除湿。然后，在流经除湿转轮120的同时被除湿的空气的一部分流经蒸发器101并在选择性地流经加热器102之后被排放至车辆的内部，并且其余的空气被引入到旁路通道130中。
[0100]引入到旁路通道130中的被除湿的空气绕过蒸发器101，然后在流经加热器102的被布置在旁路通道130上的一侧区域102a的同时被加热。被加热的空气通过再生通道140被供应至除湿转轮120的再生部122。当然，流经旁路通道130的被加热的空气通过门160控制可朝向加热器102后侧的暖空气通道P2供应。
[0101]接下来，供应至除湿转轮120的再生部122的被加热的空气流经除湿转轮120的被旋转至再生部区域IlOb并处于空调壳110内部的除湿部区域IlOa吸附水分的状态下的部分(再生部)。在上述过程中，吸附到除湿转轮120的水分被强制蒸发，然后，在流经除湿转轮120的再生部122的同时被加湿的空气通过排放通道150被排放出。
[0102]通过上述过程，除湿转轮120再生至其初始干燥状况，以具备除湿能力。
[0103]也就是说，由于除湿转轮120在空调壳110内部的被分隔壁117分隔开的除湿部区域IlOa和再生部区域IlOb中持续地旋转，因此在经过除湿部区域IlOa的同时吸附了水分的所述部分使用流经再生部区域IlOb的被加热的空气来重复进行再生过程。
[0104]此外，加热器102分别控制被布置在旁路通道130上的一侧区域102a和布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的开-关模式。
[0105]换句话说，单个加热器102被分成两个区域并按照这种方式控制:根据空气调节模式，打开需要进行加热的区域并且关闭不需要进行加热的区域，以在电加热器104用作加热器102的情况下使空调能够提高能量效率并且能够节省用于车辆的电池。
[0106]也就是说，电加热器104的控制部104e单独并独立地控制被布置在旁路通道130上的一侧区域102a的加热棒104c以及布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的加热棒104c的开-关模式。
[0107]作为示例，在最大冷却模式下，由于无需操作电加热器的布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b，因此布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的加热棒104c通过切断电压而关闭，只有布置在旁路通道130上的一侧区域102a的加热棒104c通过供应电压而打开，以提闻能量效率。
[0108]此外，电加热器104的控制部104e使用继电器控制或PWM (脉冲调制)控制单独地控制电加热器104的两个区域的开-关模式。[0109]同时，在流动控制加热器芯用作加热器102的情况下，单独地控制在被布置在旁路通道130上的一侧区域102a的管103b中流动的冷却水以及在被布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的管103b中流动的冷却水的开-关模式，以根据空气调节模式仅打开需要加热的区域而关闭不需要加热的区域，从而提高能量效率。
[0110]另外，用于选择性地打开和关闭加热器102后侧的暖空气通道P2、旁路通道130和再生通道140的门160安装在连通室180内。
[0111]门160可以是图5至图8中示出的平坦型门或者是图9至图12中示出的滑动型门。
[0112]首先，将描述图5至图8中示出的平坦型门。门160安装在与旁路通道130的出口 130b相邻的连通室180的内部，用于选择性地打开和关闭暖空气连通孔132和再生连通孔142。当然，门160可全部打开暖空气连通孔132和再生连通孔142。
[0113]因此，当门160打开再生连通孔142时，旁路通道130和再生通道140彼此连通，以使流经旁路通道130的空气朝向再生通道140流动。当门160打开暖空气连通孔132时，旁路通道130和暖空气通道P2彼此连通，以使流经旁路通道130的空气朝向加热器102后侧的暖空气通道P2流动。
[0114]门160包括:旋转轴161，可旋转地安装到空调壳110 ;板162，从旋转轴161的侧部沿着径向延伸，用于开打和关闭暖空气连通孔132和再生连通孔142。
[0115]现在，将根据门160的操作描述空气调节模式。在再生模式(冷却模式)下，如图5所示，门160关闭暖空气连通孔132并打开再生连通孔142，S卩，使旁路通道130和再生通道140彼此连通。因此，流经除湿转轮120的被除湿的空气的一部分在引入旁路通道130后，在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热，然后，通过由门160打开的再生连通孔142而被引入到再生通道140中，并供应至除湿转轮120的再生部122。供应至除湿转轮120的再生部122的被加热的空气在流经除湿转轮120的同时使除湿转轮120干燥并再生，然后，通过排放通道150而被排放出。
[0116]在加热模式下，如图6所示，门160打开暖空气连通孔132并关闭再生连通孔142，即，使旁路通道130和加热器102后侧的暖空气通道P2彼此连通。因此，流经除湿转轮120的空气的一部分在被引入到旁路通道130中后，在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热，然后，通过由门160打开的暖空气连通孔132引入到加热器102后侧的暖空气通道P2。空气与在空调壳110的暖空气通道P2中流动的空气混合，然后排放至车辆的内部。
[0117]此外，由于流动到旁路通道130的空气绕过蒸发器101，因此施加的流动阻力小。
[0118]另外，在加热模式下，流经旁路通道130的全部空气被引入到暖空气通道P2中，以增加空气量。为了使除湿转轮120干燥并再生，在流经旁路通道130的同时被加热器102加热的空气用作车辆内部的热源，以提高加热性能。
[0119]同时，虽然未在附图中示出，但是在排放模式下，门160全部打开暖空气连通孔132和再生连通孔142，即，使再生通道140与加热器102后侧的暖空气通道P2连通，同时，模式门116关闭全部多个空气流出口。因此，流经除湿转轮120的空气的一部分在被引入到旁路通道130中之后经过加热器102的一侧区域102a并流动到连通室180中，并且其余的空气在流经冷空气通道Pl和暖空气通道P2之后流动到连通室180，然后，被引入到再生通道140并在流经除湿转轮120的再生部122之后通过排放通道150排放出。[0120]另外，对于排放模式，优选地使门160与加热器102分开，以使暖空气通道P2中的空气能够顺畅地流动到再生通道140。
[0121]下面，将描述图9至图12中示出的滑动型门160。门160被安装为相对于连通室180选择性地打开和关闭后侧的暖空气通道P2，旁路通道130和再生通道140，以当门160根据空气调节模式而打开它们时，空气沿着彼此连通的两个特定通道流动。
[0122]门160包括:薄膜构件165，可滑动地安装在连通室180的内部，用于根据滑动位置选择性地打开和关闭环暖空气连通孔132、旁路通道130的出口 130b和再生通道140的入口 140a ;齿轮部164，可旋转地安装在连通室180的内部并与薄膜构件165的一侧啮合，以操作薄膜构件165。
[0123]薄膜构件165具有齿轮槽165a，齿轮槽165a形成在薄膜构件165的与齿轮轴163的齿轮部164对应的一侧并与齿轮部164啮合，并且空调壳110具有安装在其外表面的致动器(未示出)，用于可旋转地驱动齿轮轴163。
[0124]因此，当齿轮轴163旋转时，薄膜构件165滑动到连通室180的内部，以选择性地打开和关闭暖空气连通孔132、旁路通道130的出口 130b和再生通道140的入口 140a。
[0125]在该示例中，当门160的薄膜构件165关闭暖空气连通孔132时，旁路通道130和再生通道140彼此连通。当薄膜构件165关闭再生通道140的入口 140a时，旁路通道130和加热器102后侧的暖空气通道P2彼此连通。当薄膜构件165关闭旁路通道130的出口130b时，加热器102后侧的暖空气通道P2和再生通道140彼此连通。
[0126]此外，现在将描述根据门160的操作的空气调节模式。根据本发明的优选实施例的车用空调执行再生模式(图9，门160关闭暖空气连通孔132以使流经旁路通道130的空气朝向再生通道140流动)、加热模式(图10，门160关闭再生通道140的入口 140a以使流经旁路通道130的空气朝向加热器102后侧的暖空气通道P2流动)和排放模式(图11，门160关闭旁路通道130的出口 130b并关闭全部空气流出口 112、113和114以使流经冷空气通道Pl和暖空气通道P2的空气朝向再生通道140流动)。
[0127]同时，冷却模式与再生模式相同，并且如果需要进行除湿，那么可在不考虑冷却模式和加热模式的情况下执行再生模式。
[0128]因此，如图9所示，在再生模式下，门160关闭暖空气连通孔132，以使再生通道140与旁路通道130连通，从而使得流经除湿转轮120的被除湿的空气的一部分被引入到旁路通道130中并在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热。然后，被加热的空气通过连通室180引入到再生通道140中并供应至除湿转轮120的再生部122。供应至除湿转轮120的再生部122的被加热的空气在流经除湿转轮120的同时使除湿转轮120干燥并再生，然后通过排放通道150排放出。
[0129]在加热模式下，如图10所示，门160关闭再生通道140的入口 140a，以使加热器102后侧的暖空气通道P2与旁路通道130连通，从而使得流经除湿转轮120的空气的一部分被引入到旁路通道130中，并在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热。然后，被加热的空气通过连通室180和暖空气连通孔132而被引入到加热器102后侧的暖空气通道P2中，然后在与空调壳110的暖空气通道P2内部流动的空气混合后被排放至车辆的内部。
[0130]在排放模式下，如图11所示，门160关闭旁路通道130的出口 130b，以使再生通道140与加热器102后侧的暖空气通道P2连通，从而使得流经除湿转轮120的全部空气通过冷空气通道Pl和暖空气通道P2经过蒸发器101和加热器102。然后，空气通过暖空气连通孔132和连通室180引入到再生通道140中，然后，在流经除湿转轮120的再生部122之后通过排放通道150排放出。
[0131]同时，在排放模式下，通过模式门116关闭全部空气流出口 112、113和114，并且鼓风装置170的模式被转换为室内空气流入模式。
[0132]因此，在排放模式下，车辆的室内空气通过鼓风装置170被供应至空调壳110，并且供应至空调壳110的室内空气流经除湿转轮，然后依次通过冷空气通道Pl和暖空气通道P2、连通室180、再生通道140和排放通道150被排放出，以强制地使车辆的室内空气通风并使蒸发器101干燥。因此，根据本发明的优选实施例的具有除湿功能的空调能够提高空调的效率并保持车辆舒适的室内环境。
[0133]同时，在加热模式下，根据本发明的优选实施例的空调由于流经旁路通道130的全部空气被引入到暖空气通道P2中而增加了空气量，并且由于使用在流经旁路通道130的同时由加热器102加热的空气作为用于加热车辆内部的热源，因此提高了加热性能。
[0134]另外，空调100包括控制部(未示出)，用于根据从鼓风装置170吹送的空气量通过控制电机来可变地控制除湿转轮120的RPM。
[0135]也就是说，根据经过除湿材料的空气量和干燥材料的成分性能，除湿转轮120具有最佳RPM，最佳RPM表示最大除湿效率。
[0136]因此，假设除湿材料的成分性能相同，那么控制部根据从鼓风装置170吹送的空气量将除湿转轮120控制为最佳PRM，即，用于控制鼓风机178的RPM，以提供最大除湿效率。
[0137]以下，将描述根据本发明的优选实施例的车用空调的操作(action)。为方便起见，将参照图9至图11 (示出滑动型门160的结构)描述仅与门160相关的空气调节模式。
[0138]A.再生模式(最大冷却模式)
[0139]如图9所示，在再生模式下，门160关闭暖空气连通孔132，以使旁路通道130与再生通道140连通，并且温度调节门115根据调节温度控制冷空气通道Pl和暖空气通道P2的开口程度。以下，将参照图9描述作为示例的温度调节门115打开冷空气通道Pl的冷却模式。
[0140]此外，通过电机来使除湿转轮120旋转。
[0141]另外，在加热器102为加热器芯103的情况下，冷却水循环进入加热器芯103内部。在加热器102为电加热器104的情况下，加热器按照这样的方式控制:仅打开布置在旁路通道130上的一侧区域102a的加热棒104c并且关闭布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的加热棒104c。
[0142]因此，由鼓风装置170吹送的空气被引入到空调壳110中，然后在空调壳110内部的除湿部区域IlOa中流动的同时流经除湿转轮120的除湿部121。在上述过程中，包含在空气中的水分被吸附到除湿转轮120，以进行除湿。
[0143]另外，流经除湿转轮120的被除湿的空气的一部分在流经蒸发器101的同时被冷却，然后通过温度调节门115绕过加热器102。然后，被冷却的空气通过根据空气排放模式(面部模式、地板模式、除霜模式、混合模式和双级模式)打开的空调壳110的空气流出口而排放至车辆的内部，以使车辆的内部冷却。
[0144]流经除湿转轮120的被除湿的其余空气被引入到旁路通道130中并绕过蒸发器101，然后在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热。然后，在流经旁路通道130的同时由加热器102加热的空气通过连通室180被引入到再生通道140中，然后被供应至除湿转轮120的再生部122。然后，被加热的空气在流经除湿转轮120的再生部122的同时使除湿转轮120干燥并再生，然后，通过排放通道150排放出。
[0145]另外，可旋转地操作的除湿转轮120从流经空调壳110内部的除湿部区域IlOa的空气吸附水分，以进行除湿，然后通过经过旁路通道130和再生通道140而流经空调壳110内部的再生部区域IlOb的被加热的空气来强制地使所吸附的水分蒸发。通过上述过程，除湿转轮120再生至其初始的干燥状况，以具备除湿能力。
[0146]B.加热模式(最大加热模式)
[0147]如图10所示，在加热模式下，门160关闭再生通道140的入口 140a，以使旁路通道130与加热器102后侧的暖空气通道P2连通，并且温度调节门115关闭冷空气通道Pl并打开空调壳Iio内部的暖空气通道P2。
[0148]此外，通过电机控制除湿转轮120旋转。
[0149]另外，在加热器102是加热器芯103的情况下，冷却水循环进入加热器芯103内部。在加热器102是电加热器104的情况下，加热器按照这种方式控制:全部打开被布置在旁路通道130上的一侧区域102a的加热棒104c和布置在暖空气通道P2上的另一侧区域102b的加热棒104c。
[0150]因此，通过鼓风装置170吹送的空气被引入到空调壳110中，然后在空调壳110内部的除湿部区域IlOa中流动的同时流经除湿转轮120的除湿部121。在上述过程中，包含在空气中的水分被吸附到除湿转轮120，以进行除湿。
[0151]然后，流经除湿转轮120的被除湿的空气的一部分在流经蒸发器101之后，通过温度调节门115而在流经布置在暖空气通道P2上的加热器102的另一侧区域102b的同时被加热。然后，被加热的空气通过根据空气排放模式(面部模式、地板模式、除霜模式、混合模式和双级模式)打开的空调壳110的空气流出口而排放至车辆的内部，以使车辆的内部加热。
[0152]流经除湿转轮120的被除湿的空气的其余空气被引入到旁路通道130中并绕过蒸发器101，然后在流经加热器102的一侧区域102a的同时被加热。然后，在流经旁路通道130的同时被加热器102加热的空气通过连通室180和暖空气连通孔132被引入到加热器102后侧的暖空气通道P2中，并与在暖空气通道P2中流动的暖空气混合。然后，混合的空气排放至车辆的内部，以提高加热性能。
[0153]C.排放模式
[0154]如图11所示，在排放模式下，门160关闭旁路通道130的出口 130b，以使加热器102后侧的暖空气通道P2与再生通道140连通，并且温度调节门115全部打开冷空气通道Pl和暖空气通道P2。
[0155]排放模式是使内部空气流通或使蒸发器101干燥的模式。优选地，蒸发器101和加热器102均关闭并且通过电机将除湿转轮120关闭。
[0156]此外，鼓风装置170转换为室内空气流入模式，并且模式门116关闭全部空调壳110的空气流出口，以防止通过鼓风装置170吹送的空气再次流动到车辆内部。
[0157]因此，通过鼓风装置170吹送的空气在被引入到空调壳110中后，在空调壳110的除湿部区域IlOa中流动的同时，流经除湿转轮120的除湿部121。
[0158]然后，流经除湿转轮120的空气在流经蒸发器101的同时使蒸发器101干燥，然后在由温度调节门115打开的冷空气通道Pl和暖空气通道P2中流经加热器102。
[0159]然后，空气通过暖空气连通孔132和连通室180被引入到再生通道140中并被供应至除湿转轮120的再生部122。然后，流经除湿转轮120的再生部122的空气通过排放通道150排放出。
[0160]如上所述，在排放模式下，空调将车辆的室内空气强制地排放至外部，以使车辆内部通风并使蒸发器101干燥，从而提供舒适的车辆室内环境。
【权利要求】
1.一种车用空调，包括: 鼓风装置(170)； 空调壳(110)，包括:空气流入口(111)，形成在一侧，用于将从鼓风装置(170)吹送的空气引入到空调壳中；多个空气流出口，形成在另一侧，用于将空气排放出；冷空气通道(P1)，形成在空气流入口(111)和空气流出口之间，并且在冷空气通道(Pl)中安装有蒸发器(101);暖空气通道(P2)，在暖空气通道(P2)中安装有加热器(102)； 除湿转轮(120)，沿着空气在空调壳(110)内部流动的方向安装在蒸发器(101)的上游侧，除湿转轮(120 )的与空调壳(110 )相对的一侧用作对在空调壳(110 )内部流动的空气进行除湿的除湿部(121)，除湿转轮(120)的另一侧用作使吸附的水分干燥并使除湿部(121)再生的再生部(122)； 旁路通道(130)和再生通道(140)，形成在空调壳(110)内部的冷空气通道(Pl)和暖空气通道(P2)之下，旁路通道(130)用于使流经除湿转轮(120)的除湿部(121)的空气的一部分绕过冷空气通道(Pl)和暖空气通道(P2)，再生通道(140)用于将流经旁路通道(130)的空气供应至除湿转轮(120)的再生部(122)， 其中，加热器(102)具有被布置在旁路通道(130)上的一侧区域(102a)和被布置在暖空气通道(P2)上的另一侧区域(102b)，以加热在旁路通道(130)和暖空气通道(P2)中流动的空气，并且加热器(102)加热通过除湿转轮(120)的除湿部(121)而流经旁路通道(130)的被除湿的空气，然后将被加热的空气供应至除湿转轮(120)的再生部(122)，以使除湿转轮(120)再生。
2.根据权利要求1所述的空调，所述空调还包括: 排放通道(150)，形成在旁路通道(130)和再生通道(140)之间，用于将通过再生通道(140)而流经除湿转轮(120)的再生部(122)的空气排放出。
3.根据权利要求2所述的空调，其中，用于将从蒸发器(101)产生的冷凝水排放出的排水部(118)形成在空调壳(110)内部的蒸发器(101)之下， 其中，排放通道(150)的出口(150b)与排水部(118)相邻。
4.根据权利要求3所述的空调，其中，排水部(118)穿透旁路通道(130)、排放通道(150)和再生通道(140)，并沿着空调壳(110)向下的方向延伸， 其中，排放通道(150)的出口(150b)穿透再生通道(140)并沿着与排水部(I 18)相同的方向延伸。
5.根据权利要求1所述的空调，所述空调还包括: 连通室(180)，形成在空调壳(110)内部的旁路通道(130)的出口( 130b)处，用于使加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)、旁路通道(130)和再生通道(140)彼此连通； 门(160)，安装在连通室(180)内部，用于相对于连通室(180)选择性地打开和关闭加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)、旁路通道(130)和再生通道(140)。
6.根据权利要求5所述的空调，其中，在加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)和连通室(180)之间的分隔壁(133)上形成有暖空气连通孔(132)， 其中，在使旁路通道(130)和再生通道(140)分开的分隔壁(141)上形成有再生连通孔(142)，用于使再 生通道(140)的入口(140a)与旁路通道(130)的出口(130b)连通， 其中，门(160 )安装在与旁路通道(130 )的出口( 130b )相邻的连通室(180 )内部，用于选择性地打开和关闭暖空气连通孔(132)和再生连通孔(142)。
7.根据权利要求5所述的空调，其中，在加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)和连通室(180)之间的分隔壁(133)上形成有暖空气连通孔(132)， 其中，所述门(160)包括:薄膜构件(165)，可滑动地安装在连通室(180)内部，用于根据滑动位置选择性地打开和关闭暖空气连通孔(132)、旁路通道(130)的出口(130b)和再生通道(140)的入口(140a);齿轮部(164)，可旋转地安装在连通室(180)内部并与薄膜构件(165)的一侧啮合，以操作薄膜构件(165)。
8.根据权利要求5所述的空调，其中，模式门(116)安装在空调壳(110)内部，用于打开和关闭多个空气流出口， 其中，空气调节模式包括: 再生模式，门(160)操作以使旁路通道(130)与再生通道(140)彼此连通，以使流经旁路通道(130)的空气朝向再生通道(140)流动； 加热模式，门(160)操作以使旁路通道(130)与加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)彼此连通，以使流经旁路通道(130)的空气朝向加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)流动； 排放模式，门(160)操作以使加热器(102)后侧的暖空气通道(P2)与再生通道(140)彼此连通并且关闭全部空气流出口，以使流经冷空气通道(Pl)和暖空气通道(P2)的空气朝向再生通道(140)流动。
9.根据权利要求5所述的空调，其中，所述再生通道(140)的入口(140a)与连通室(180)连通，并且出口(140b)与除湿转轮(120)的再生部(122)的前侧连通。
10.根据权利要求1所述的空调，所述空调还包括: 电机，安装在空调壳(110)内部，用于可旋转地操作除湿转轮(120)； 控制部，用于根据从鼓风装置(170)吹送的空气量通过控制电机来可变化地控制除湿转轮(120)的RPM0
11.根据权利要求1所述的空调，其中，所述加热器(102)是加热器芯(103)，车辆发动机的冷却水在所述加热器芯(103)中流动。
12.根据权利要求1所述的空调，其中，所述加热器(102)是通过接收来自车辆的电池的电动力而进行加热的电加热器(104)。
13.根据权利要求11或12所述的空调，其中，所述加热器(102)单独地控制被布置在旁路通道(130)上的一侧区域(102a)和被布置在暖空气通道(P2)上的另一侧区域(102b)的开-关模式。
14.根据权利要求1所述的空调，其中，被布置在旁路通道(130)上的一侧区域(102a)小于加热器(102)的被布置在暖空气通道(P2)上的另一侧区域(102b)。
15.根据权利要 求1所述的空调，其中，在空调壳(110)的除湿转轮(120)的前侧和后侧处分别形成有分隔壁(117)，用于将空调壳(110)的内部相对于除湿转轮(120)分隔成除湿部区域(IlOa)和再生部区域(110b)。
【文档编号】B60H1/00GK103826889SQ201280047833
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】朴守斗, 徐正勋, 李尚耆, 金兑玩, 郑焕明 申请人:汉拿伟世通空调有限公司