使用用于新鲜空气供给和气候控制的热回收通风机的空调系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及一种空调系统，更特别地涉及在机动车辆中使用的空调系统。
【背景技术】
[0002]近年来已存在以使机动车辆的所有方面更有效的各种发展。这种效率上的增加减少了成本且对环境有积极的影响。诸如被严重依赖以处理商品和原材料用的当今运输需求的牵引式挂车(tractor-trailer)的大车辆并非例外。的确，针对这些类型的车辆已存许多显著的进步以使其更有效。然而，随着燃料成本持续增加，存在持续的努力以补偿通过使用依赖的、低成本的牵引式挂车型车辆而导致增大的操作成本。
[0003]上述牵引式挂车车辆的从成本降低角度出发已受到大量关注的一方面是内部使用的暖通空调(HVAC)系统。作为一示例，已存在如下的日渐增长的使用:使用发动机操作和电操作构造两者以提供加热/冷却的牵引式挂车中的HVAC系统。该系统有利地提供当发动机运行时、在驾驶员操作车辆的状态下的HVAC服务以及提供当发动机不运行时、在驾驶员在车辆中休息的状态下的HVAC服务。作为另一示例，已存在如下的日渐增长的期望:通过改善空调循环内的各种部件的热性能和动力消耗，而使各部件更有效。
[0004]尽管当今的HVAC系统已极大地改善了驾驶员的舒适性以及车辆灵活度，但是仍存在以使该系统更有效的持续需求。这里所述的实施方式提供对上述HVAC系统的各种改善。这些优势和其他优势根据这里提供的描述是显而易见的。
【发明内容】
[0005]—种增加HVAC系统的效率的方法是作为到HVAC系统的输入提供将减少承载于HVAC系统的热载荷的具有入口温度和相对湿度的空气。相似地，为了使使用者的舒适性和安全性最大化，能够控制多少新鲜空气以及多少再循环空气(例如来自被调节空间的不新鲜空气)被引入被调节空间是有益的。然而，用于被调节空间的特定目标条件是高度可变的且依赖于诸如使用者的喜好、太阳能载荷、当日时间等许多因素。相似地，在任意给定时间的环境条件(例如当前内部温度/湿度、当前外部温度/湿度)是极度可变的。
[0006]因而，提供能够实时改变至车辆HVAC系统可能经历的正在变化的目标需求和环境条件的动态热量和/或能量回收通风系统以及方法是有益的。
[0007]根据一些实施方式，提供了一种车辆通风模块。所述车辆通风模块包括回流空气管道，所述回流空气管道具有回流空气入口和位于所述回流空气入口的下游的回流空气出口 ；新鲜空气管道，所述新鲜空气管道具有新鲜空气入口和位于所述新鲜空气入口的下游的新鲜空气出口；热交换器，所述热交换器被热耦合到所述回流空气管道和所述新鲜空气管，其中，所述热交换器位于所述回流空气出口和所述新鲜空气出口的上游且位于所述回流空气入口和所述新鲜空气入口的下游。所述通风模块还包括:第一门，所述第一门在所述热交换器的上游使所述回流空气管道和所述新鲜空气管道接合；以及第二门，所述第二门在所述热交换器的下游使所述回流空气管道和所述新鲜空气管道接合。所述第一门和所述第二门能够被操作以选择性地打开和关闭，从而允许空气通过所述新鲜空气管道和所述回流空气管道之间。
【附图说明】
[0008]在附图的图中，借助于示例但并不意图限制地例示这里公开的实施方式。纵观附图，相同的附图标记指代对应的部分。在附图中:
[0009]图1是根据本发明的教示的使用用于新鲜空气供给和气候控制的热回收通风机的车辆通风模块的实施方式的示意图；
[0010]图2A是车辆通风模块处于第一操作模式的实施方式的示意图；
[0011]图2B是图2A的车辆通风模块被示出处于第二操作模式的示意图；
[0012]图2C是图2A和图2B的车辆通风模块被示出处于第三操作模式的示意图；
[0013]图3是用于调节提供至车辆的内部舱的空气的方法的流程图；
[0014]图4是根据本发明的教示的使用用于新鲜空气供给和气候控制的热回收通风机的空调系统的另一实施方式的示意图；以及
[0015]图5是根据本发明的教示的使用用于新鲜空气供给和气候控制的热回收通风机的空调系统的另一实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0016]图1是诸如在道路上使用的商用货车的车辆1的实施方式的示意图，该车辆100具有利用用于供给新鲜空气的热回收通风机的通风模块。尽管附图和说明着重于在道路上使用的商用货车，但是本领域技术人员将认识到这里所述的系统和方法等同地适用于其他类型的车辆。
[0017]在一些实施方式中，车辆包括驾驶室108。车辆驾驶员可以在驾驶室108内操作车辆。一些实施方式还包括卧铺区域104，该卧铺区域104包含一个或多个床铺110，车辆驾驶员112或乘客可以在该一个或多个床铺110上睡觉或休息。在一些实施方式中，卧铺区域104通过可伸缩的帘或门与驾驶室108分离开，该可伸缩的帘或门可以使驾驶室108与卧铺区域104热分离。在一些实施方式中，卧铺区域104可以位于在背端壁114和与该背端壁114大体上垂直地延伸的一对侧壁118之间的车辆驾驶室的外壳内。床铺110典型地以一边与背端壁114相邻、两其他边或端部与侧壁118相邻的方式沿着卧铺区域104的背端壁114设置。因而，床铺110的三个边典型地被卧铺区域104的壳环绕或围绕。这留出床铺110的开口边，人员可以沿着开口边的前侧移动进入床铺110和移动离开床铺110。床铺110典型地在卧铺区域104的地板上方提升几英尺。
[0018]在一些实施方式中，利用初级通风模块106(例如加热器和/或空调)控制驾驶室108的热环境。在一些实施方式中，该通风模块106是传统的带驱动的空调系统，该带驱动的空调系统耦合到车辆的发动机109，以当发动机109运行时操作初级通风模块106。
[0019]在一些实施方式中，车辆100包括辅助通风模块102(例如加热器和/或空调)，以控制卧铺区域104的热环境。然而，应当理解的是，辅助通风模块102可以在初级通风模块106的辅助情况下或在没有初级通风模块106的辅助情况下、加热或冷却车辆的驾驶室108或其他区域。
[0020]辅助通风模块102包括空气出口116，该空气出口 116将被热调节的空气传送到卧铺区域104，如所示的诸如床铺110的上方。在卧铺区域104包括多于一个的双层床铺的情况下，对于各床铺中的每个床铺可以设置两个出口。在图示的实施方式中，出口 116沿着背端壁114设置。在其他配置中，出口116可以通过车顶、朝向背端壁114和侧壁118之间的角部中的一个或两个设置;可以沿着侧壁118设置;或可以设置在被热调节的空气能够排出到卧铺区域104所在的任何其他适当位置。辅助通风模块102可以沿着车顶、在驾驶室上方、沿着背端壁114、在床铺110下方或在任何其他适当位置安装。
[0021]在一些实施方式中，辅助通风模块102包括新鲜空气管道，该新鲜空气管道具有用于从驾驶室和卧铺区域的外侧接收新鲜空气126的空气入口 128以及用于排出通过新鲜空气入口 128接收的空气124的新鲜空气出口 130。在一些实施方式中，新鲜空气入口 128是在车辆向前行驶时用以将新鲜空气指引到新鲜空气管道中的进风口。在一些实施方式中，辅助通风模块102还包括回流管道120，该回流管道120具有回流空气入口 134和回流空气出口136。
[0022]在使用中，被热调节的空气经由供给管道132和供给管道出口116被供给到车辆100的内部。车辆内的空气如箭头135所示地循环，且之后被引到回流空气入口 134，沿着回流管道120流动至回流空气出口 136，在回流空气出口 136处被辅助通风模块102接收以被再调节或被排出。
[0023]图2A是包含被示出处于第一操作模式250a的车辆通风模块103的系统200的实施方式的示意图。(该车辆通风模块103是图1所