专利名称：车辆空调系统的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及车辆的采暖通风与空调(HVAC)系统，更具体地涉及 车辆HVAC系统的空调部分。
背景技术：
传统的车辆空调系统包括驱动压缩机的发动机，压缩机将输入冷凝 器之前的制冷剂压缩，以去除制冷剂的热量。接着在被输送过车辆采暖 通风与空调(HVAC)组件的蒸发器之前，制冷剂被从冷凝器输送通过例如 热膨胀阀或节流管等膨胀装置。在冷却空气流进客舱后，制冷剂被输送 回压缩机。传统的空调系统通常还包括蒸发器和压缩机之间的蓄电池或 冷凝器和膨胀装置之间的接收器/干燥器。 一些空调系统包括蒸发器和 压缩机之间的受液器以及冷凝器和膨胀装置之间的单独的接收器/干燥 器。受液器和接收器/干燥器去除制冷剂中的水分并存储额外的制冷剂。 受液器还有助于防止液态制冷剂进入压缩机，减小液态制冷剂损坏压缩 机的风险。因此，受液器和接收器/干燥器有助于为系统提供良好的运 行条件。
这些传统的车辆空调系统需要非常大的能量运行，从而损耗了车辆 的燃料效率。因此，希望为系统提供优良的运行条件的更有效的空调系统。
发明内容
一个实施例包括用于车辆HVAC系统的空调部分的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器。接收器/干燥器-受液器内置的热交换器可以包 括受液器部分，具有构造成与蒸发器流体连通的受液器入口，以及构造 成与压缩器流体连通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安装在受 液器(accumulator)部分内，并具有构造成与冷凝器的第一部分流体 连通的接收器/干燥器入口 ，以及构造成与冷凝器的再冷却器部分流体 连通的接收器/干燥器出口。一个实施例包括用于车辆中的采暖通风与空调(HVAC)系统。该 HVAC系统可以包括压缩器；冷凝器，具有与压缩器流体连通的第一部分 和再冷却器部分；膨胀装置，与再冷却器部分流体连通；蒸发器，与膨 胀装置流体连通；以及接收器/干燥器-受液器内置的热交换器。接收器 /干燥器-受液器内置的热交换器包括受液器部分，具有与蒸发器流体 连通的受液器入口，以及与压缩器流体连通的受液器出口；和接收器/ 干燥器部分，安装在受液器部分内，并具有与冷凝器的第一部分流体连 通的接收器/干燥器入口 ，以及与冷凝器的再冷却器部分流体连通的接 收器/干燥器出口。
一个实施例包括运行车辆采暖通风与空调系统的方法，该方法包括 以下步骤在将制冷剂输送通过冷凝器的第一部分之前压缩制冷剂；将 制冷剂从第一部分输送通过接收器/干燥器-受液器内置的热交换器的 接收器/干燥器部分；将制冷剂从接收器/干燥器部分输送通过冷凝器的 再冷却器部分；将制冷剂从再冷却器输送通过膨胀装置；将制冷剂从膨 胀装置输送通过蒸发器；将制冷剂从蒸发器输进接收器/干燥器-受液器 内置的热交换器的受液器部分，围绕接收器/干燥器部分；使受液器部 分内的制冷剂和接收器/干燥器部分内的制冷剂之间进行热交换；以及 将制冷剂从受液器部分输送到压缩机。
实施例的优点在于改善了冷凝器性能以及蒸气压缩式制冷系统的 性能系数。因此，增强了蒸发器制冷能力。
实施例的优点在于热交换器利用蒸发器外的冷蒸气冷却冷凝器的 第一部分外的液体，因此增加了再冷却。
实施例的优点在于从受液器至压缩机的制冷剂管线可以这样设置 其起始于受液器的顶部附近，从而确保了仅蒸气进入压缩机，因此，减 少了可能危害压缩机的冲缸(slugging)问题。
实施例的优点在于，与传统的空调系统相比，利用更低的压缩机能 耗就可以达到同样的舒适度，这可以导致车辆的改善的经济油耗。这还 可以延迟高风扇速度请求的启动，以及可以改善噪音、振动和舒适性 (,)问题。
图1为车辆HVAC系统的空调部分的示意图2为用在图l的HVAC系统中的接收器/干燥器一受液器--内置的热交换器的示意图。
具体实施例方式
参见图l至图2，示出了采暖通风与空调(HVAC)系统20的空调部 分18。空调部分18包括位于客舱HVAC组件26中的蒸发器24。制冷剂 管线28将制冷剂从蒸发器24输送到接收器/干燥器一受液器--内置的 热交换器(RDAIX) 30。制冷剂管线36将制冷剂从RDAIX 30输送到制 冷剂压缩机34。制冷剂管线36将制冷剂从压缩机输送到冷凝器38。如 果需要，RDAIX 30可以安装在冷凝器38上。制冷剂管线40将制冷剂从 冷凝器38输送到膨胀装置42。膨胀装置42最好是热膨胀阀，但如果需 要也可以是节流管。制冷剂管线44将制冷剂从膨胀装置42输送回蒸发 器24，从而完成制冷剂回路46。
RDAIX 30包括受液器部分50，受液器通常形成为圓柱形箱体的形
状，在受液器内安装有也形成为圆柱形箱体形状的接收器/干燥器部分 52。结构支撑件54可以将接收器/干燥器部分52相对于受液器部分50 保持就位。这些结构支撑件54可以采用任何形状和结构，以保持接收 器/干燥器部分52相对于受液器部分50的间距。弓形拱顶56安装在接 收器/干燥器部分52之上的受液器50的上部。
受液器50包括受液器入口 58，受液器入口在受液器部分50的顶部 60邻近拱顶56设置。制冷剂管线28将制冷剂输送到受液器入口 58。 受液器部分50包括受液器出口 62，受液器出口 62也设置在顶部60附 近。受液器出口 62连接于制冷剂管线32。受液器出口 62还包括延伸到 拱顶56下面的导管64，该导管64的入口 66在拱顶56的下面朝向上方。 受液器部分50还包括邻近接收器/干燥器部分52设置的热传导元件68， 例如散热片或湍流器带(turbulator tapes )。
接收器/干燥器部分52包括接收来自冷凝器38的第一部分74的制 冷剂的接收器/干燥器入口 70，以及将制冷剂从接收器/干燥器部分52 输送进冷凝器38的再冷却器部分76的接收器/干燥器出口 72。干燥剂 78可以设置在接收器/干燥器部分52内的入口 70和出口 72之间。
现在描述空调系统18的运行。当启动制冷剂压缩器34时，压缩器 压缩制冷剂并通过制冷剂管线36将制冷剂输送进冷凝器38的第一部分 74。通过冷凝器38的气流(在图1中由虚线箭头82表示)从制冷剂吸 收热量。接着，通过接收器/干燥器入口 70，制冷剂从第一部分74输送进RDAIX 30的接收器部分52。当其流过干燥剂78时，制冷剂中的水分 被去除。而且，热量从接收器/干燥器部分52中的制冷剂传递(在图2 中由虚线的双向箭头84表示)到受液器部分50中的制冷剂。然后，制 冷剂流过出口 72，进入冷凝器38的再冷却器部分76，在此，气流82 去除多余的热量。接收器/干燥器部分52和受液器部分50中的制冷剂 之间的热交换导致更冷的制冷剂流入再冷却器部分76。
制冷剂离开冷凝器38后，通过制冷剂管线40输送到膨胀装置42, 在膨胀装置中，压力降低并导致温度降低。然后，冷却的制冷剂通过制 冷剂管线44输送进蒸发器24。通过蒸发器24的气流(在图1中用虚线 箭头81表示)向制冷剂放出热量。接着制冷剂通过制冷剂管线28输送 到RDAIX 30。
制冷剂通过受液器入口 58进入受液器部分50并撞击到拱顶56上。 这使得液态制冷剂沉淀到受液器部分50的底部，而蒸气上升到顶部。 沉淀到受液器部分50的底部的液态制冷剂沿接收器/干燥器部分52的 外表面围绕热传导元件68流动，以形成从接收器/干燥器部分52的制 冷剂到受液器部分50中的制冷剂的热传导。因此，接收器/干燥器部分 52的外表面和热传导元件68在RDAIX 30内形成一个热交换器，总体标 示为86。
然后，制冷剂从受液器部分50的顶部60附近被吸到压缩器34。优 选地，制冷剂通过朝向上方的入口 66从拱顶56的下部^皮吸入。顶部60 附近的制冷剂是蒸气，因此减少或消除了潜在的压缩机沖缸的问题。
虽然详细描述了本发明的特定实施例，但是本领域的技术人员能够 认识到由所附的权利要求限定的实现本发明的各种可替换的设计和实 施方式。
权利要求
1. 一种接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，用于车辆的HVAC系统的空调部分，该接收器/干燥器-受液器内置的热交换器包括受液器部分，具有构造成与蒸发器流体连通的受液器入口，以及构造成与压缩器流体连通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安装在受液器部分内，并具有构造成与冷凝器的第一部分流体连通的接收器/干燥器入口，以及构造成与冷凝器的再冷却器部分流体连通的接收器/干燥器出口。
2. 权利要求1所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，包 括热传导元件，其邻近接收器/干燥器部分设置在受液器部分内。
3. 权利要求2所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，其 中，热传导元件为湍流器带。
4. 权利要求1所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，其 中，受液器部分包括在接收器/干燥器部分之上延伸的拱顶。
5. 权利要求4所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，其 中，受液器出口包括在拱顶下面延伸的导管，该导管包括在拱顶下朝向 上方的入口 。
6. 权利要求1所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，其 中，受液器入口和受液器出口邻近受液器部分的顶部设置。
7. 权利要求1所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，包 括将接收器/干燥器部分相对于受液器部分保持间隔关系的结构支撑 件。
8. 权利要求1所述的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，其 中，接收器/干燥器部分包括位于接收器/干燥器入口和接收器/干燥器 出口之间的干燥剂。
9. 用于车辆中的采暖通风与空调系统，包括 压缩器；冷凝器，具有与压缩器流体连通的第一部分和再冷却器部分； 膨胀装置，与再冷却器部分流体连通；蒸发器，与膨胀装置流体连通；以及接收器/干燥器-受液器内置的热交换器，包括受液器部分，具有 与蒸发器流体连通的受液器入口 ，以及与压缩器流体连通的受液器出 口；和接收器/干燥器部分，安装在受液器部分内，并具有与所迷第一 部分流体连通的接收器/干燥器入口 ，以及与冷凝器的再冷却器部分流 体连通的接收器/干燥器出口 。
10. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，该接收器/干燥器-受液器内置的热交换器安装在冷凝器上。
11. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，该接收器/干燥器-受液器内置的热交换器包括在受液器部分内邻近接收器/干燥器部分设 置的热传导元件。
12. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，该接收器/干燥器-受液器内置的热交换器包括在接收器/干燥器部分之上延伸的受液器部 分内的拱顶。
13. 权利要求12的采暖通风与空调系统，其中，受液器出口包括在 拱顶下面延伸的导管，该导管包括在拱顶下朝向上方的入口。
14. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，受液器入口和受液 器出口邻近受液器部分的顶部设置。
15. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，膨胀装置为热膨胀阀。
16. 权利要求9的采暖通风与空调系统，其中，该接收器/干燥器-受液器内置的热交换器包括将接收器/干燥器部分相对于受液器部分保 持间隔关系的结构支撑件。
17. 运行车辆采暖通风与空调系统的方法，该方法包括以下步骤(a) 在将制冷剂输送通过冷凝器的第一部分之前压缩制冷剂；(b) 将制冷剂从第一部分输送通过接收器/干燥器-受液器内置的热 交换器的接收器/干燥器部分；(c) 将制冷剂从接收器/干燥器部分输送通过冷凝器的再冷却器部分；(d) 将制冷剂从再冷却器输送通过膨胀装置；(e) 将制冷剂从膨胀装置输送通过蒸发器；(f) 将制冷剂从蒸发器输进接收器/干燥器-受液器内置的热交换器的受液器部分，围绕接收器/干燥器部分；(g) 使受液器部分内的制冷剂和接收器/干燥器部分内的制冷剂之 间进行热交换；以及(h) 将制冷剂从受液器部分输送到压缩机。
18. 权利要求17的方法，其中，步骤(g)进一步限定为在受液器 部分内邻近接收器/干燥器部分设置热传导元件，以加强受液器部分内 的制冷剂和接收器/干燥器部分内的制冷剂之间的热交换。
19. 权利要求17的方法，其中，步骤(f)进一步限定为在受液器 部分内设置在接收器/干燥器部分之上的拱顶，并将进入受液器部分的 制冷剂输送到拱顶上。
20. 权利要求17的方法，其中，步骤(d)进一步限定为将制冷剂 输送通过设置在接收器/干燥器部分内的干燥剂。
全文摘要
本发明公开了车辆空调系统的接收器/干燥器-受液器内置的热交换器及运行方法。接收器/干燥器-受液器内置的热交换器包括受液器部分，具有构造成与蒸发器流体连通的受液器入口，以及构造成与压缩器流体连通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安装在受液器部分内，并具有构造成与冷凝器的第一部分流体连通的接收器/干燥器入口，以及构造成与冷凝器的再冷却器部分流体连通的接收器/干燥器出口。接收器/干燥器-受液器内置的热交换器能使受液器部分内的制冷剂和接收器/干燥器部分内的制冷剂之间进行热交换。
文档编号F25B1/00GK101419003SQ200810170709
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月24日 优先权日2007年10月26日
发明者L·P·齐尔, M·M·萨林 申请人:通用汽车环球科技运作公司