本發(fā)明涉及一種車輛的空調(diào)裝置，更具體地，本發(fā)明涉及一種使用冷凝器和蒸發(fā)器進(jìn)行加熱或冷卻的車輛的空調(diào)裝置。

背景技術(shù)：

汽車空調(diào)裝置包括：鼓風(fēng)機(jī)、加熱器和蒸發(fā)器、以及管道，所述鼓風(fēng)機(jī)將空氣從外部吹入車輛的內(nèi)部；所述加熱器和蒸發(fā)器設(shè)置在由鼓風(fēng)機(jī)傳送的用于加熱或冷卻的空氣流動(dòng)路徑中；所述管道連接為引導(dǎo)熱空氣和冷空氣到車輛內(nèi)部的較高或較低部位。

然而，相關(guān)技術(shù)的這種空調(diào)裝置需要額外的用于冷卻和加熱系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)的成本過(guò)高。此外，需要相當(dāng)多的能量來(lái)使系統(tǒng)運(yùn)行，從而降低了車輛的燃油效率。

前述內(nèi)容僅意在幫助理解背景技術(shù)，而不是意在表示本發(fā)明落入已被本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決相關(guān)技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，并且本發(fā)明公開了一種車輛的空調(diào)裝置，其可以僅使用一個(gè)用于冷卻和加熱的系統(tǒng)來(lái)冷卻和加熱車輛的內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)方面，一種車輛的空調(diào)裝置包括冷卻管線，其形成用于冷空氣的路徑，并具有設(shè)置在冷空氣路徑中的蒸發(fā)器。所述冷卻管線排出冷空氣。加熱管線，其形成用于熱空氣的路徑，并具有設(shè)置在熱空氣路徑中且與蒸發(fā)器相連的冷凝器。所述加熱管線排出熱空氣。

空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括副冷凝器，其與冷卻管線中的蒸發(fā)器相連。所述蒸發(fā)器具有經(jīng)過(guò)其中的制冷劑。制冷劑被壓縮，并且在制冷劑返回到蒸發(fā)器之前，被壓縮的制冷劑供給至冷凝器和副冷凝器。

所述冷卻管線可包括設(shè)置在其中的冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)，以在外部空氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器后將外部空氣傳送到車輛的內(nèi)部。所述加熱管線可包括設(shè)置在其中的加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)，以在外部空氣被加熱后將外部空氣傳送到車輛的內(nèi)部。

所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括副冷凝器，其與冷卻管線中的蒸發(fā)器相連。冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)可設(shè)置在副冷凝器和蒸發(fā)器之間。冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)吸入外部空氣并將外部空氣輸送到副冷凝器和蒸發(fā)器。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的空氣可流動(dòng)到車輛的內(nèi)部，而經(jīng)過(guò)副冷凝器的空氣可從冷卻管線排出。

所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括加熱器，其設(shè)置在加熱管線中，以加熱在加熱管線中的空氣。加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)可設(shè)置在冷凝器和加熱器之間，并將外部空氣通過(guò)冷凝器和加熱器輸送到車輛的內(nèi)部。

所述冷卻管線和加熱管線可分別具有與外部連通的排氣口，并且分別具有覆蓋排氣口的門，當(dāng)門打開時(shí)，通過(guò)排氣口引導(dǎo)冷空氣或熱空氣到冷卻管線和加熱管線的外部。

所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括控制器，其配置為控制門的打開和關(guān)閉。當(dāng)車輛內(nèi)部達(dá)到第一參考溫度時(shí)，控制器可關(guān)閉冷卻管線的門，并可打開加熱管線的門。所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括循環(huán)管線，其向蒸發(fā)器提供來(lái)自車輛內(nèi)部的空氣。循環(huán)門，其用于打開和關(guān)閉循環(huán)管線和冷卻管線之間的排氣口。根據(jù)用于車輛內(nèi)部的第一參考溫度，控制器可打開循環(huán)門，使得循環(huán)管線和冷卻管線相互連通。

所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括控制器，其配置為控制門的打開和關(guān)閉。當(dāng)車輛內(nèi)部達(dá)到第二參考溫度時(shí)，控制器可關(guān)閉加熱管線的門，并可打開冷卻管線的門。

所述空調(diào)裝置可進(jìn)一步包括循環(huán)管線，其向蒸發(fā)器提供來(lái)自車輛內(nèi)部的空氣。循環(huán)門，其用于打開和關(guān)閉循環(huán)管線和冷卻管線之間的排氣口。當(dāng)外部空氣的溫度為預(yù)定溫度或更小時(shí)，控制器可打開循環(huán)門，以向蒸發(fā)器提供來(lái)自車輛內(nèi)部的空氣。

冷卻管線與加熱管線布置在一個(gè)空調(diào)管線內(nèi)。

根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的車輛的空調(diào)裝置，利用一個(gè)車輛的空調(diào)系統(tǒng)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻和加熱。因此，與使用額外的系統(tǒng)用于冷卻和加熱相比，本發(fā)明能夠降低成本，并提高燃油效率。

此外，所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，從而簡(jiǎn)化控制和制造。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖所呈現(xiàn)的下文的詳細(xì)描述將會(huì)更為清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的，特征以及其他優(yōu)點(diǎn)。

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的視圖。

圖2為圖1的實(shí)施方案的截面圖。

圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的示意圖。

圖4為顯示了通過(guò)冷卻鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)操作的圖。

圖5和圖6為顯示了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的冷卻空氣流動(dòng)的圖。

圖7和8為顯示了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的加熱空氣流動(dòng)的圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置將參照附圖在下文進(jìn)行描述。

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的視圖。圖2為圖1的實(shí)施方案的截面圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置包括冷卻管線100，該冷卻管線100具有布置在空氣路徑中的蒸發(fā)器120，并且排放冷卻的空氣。加熱管線200，其具有布置在空氣路徑中并與蒸發(fā)器120相連的冷凝器210，并且加熱管線200排放被加熱的空氣。副冷凝器110，其與蒸發(fā)器120相連，并布置在冷卻管線100中。制冷劑，其經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器120，并且在被壓縮和供給至冷凝器210和副冷凝器110之后返回至蒸發(fā)器120。本發(fā)明的空調(diào)裝置包括用于改善熱排放效率和改善蒸發(fā)器120冷卻性能的副冷凝器110。

詳細(xì)地說(shuō)，蒸發(fā)器120、冷凝器210和副冷凝器110彼此連接作為一個(gè)單元。冷凝器210和副冷凝器110接收來(lái)自制冷劑的熱量，該制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)(未示出)壓縮。通過(guò)冷凝器210和副冷凝器110冷 凝的制冷劑在經(jīng)過(guò)膨脹閥(未示出)之后通過(guò)蒸發(fā)器120接收熱量，以使經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的空氣被冷卻。進(jìn)一步地，從蒸發(fā)器120流出的氣體流回壓縮機(jī)，并隨后被分配到冷凝器210和副冷凝器110。

冷凝器210和副冷凝器110可獨(dú)立地連接到壓縮機(jī)，以使它們能獨(dú)立地接收壓縮的制冷劑。熱量被均勻地傳遞到冷凝器，并且熱排放效率得到提高，從而顯著增加了蒸發(fā)器120的冷卻性能。

提供給冷凝器210和副冷凝器110的制冷劑的量可以設(shè)置為不同。在這種情況下，加熱效率可以通過(guò)加熱管線200而提高，并且通過(guò)增加供應(yīng)給冷凝器210的制冷劑的量以排放更多的熱量而使得熱損失可以減少。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，冷凝器210和副冷凝器110可彼此相通，使得被壓縮的制冷劑流過(guò)冷凝器210和副冷凝器110的任意一個(gè)，隨后流過(guò)另一個(gè)，從而通過(guò)加熱管線200來(lái)提高加熱效率，并且通過(guò)在經(jīng)過(guò)冷凝器210之后將制冷劑傳遞到副冷凝器110而減少熱量損失。

如上所述，通過(guò)使用由冷凝器210產(chǎn)生的熱作為熱源用于加熱管線200(這在相關(guān)中未曾被使用)，與使用額外的主加熱源相比，本發(fā)明能夠以單個(gè)空調(diào)系統(tǒng)改善節(jié)能效率并實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加熱，并且因此無(wú)需額外的加熱系統(tǒng)。

圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的示意圖。如圖1至3所示，冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130可設(shè)置在冷卻管線100中，使得外部空氣在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器120之后被傳送到車輛內(nèi)部，而加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230可設(shè)置在加熱管線200中，使得外部空氣在通過(guò)冷凝器210并隨后被加熱之后被傳送到車輛內(nèi)部。

冷卻管線100和加熱管線200的第一端均被連接到車輛的內(nèi)部，使得在管線100、200中的冷空氣和熱空氣能夠被排放到車輛內(nèi)部，并且加熱管線200的第二端與外部連通，以使空氣能夠流入加熱管線200。

圖4為顯示了通過(guò)冷卻鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)操作的圖。設(shè)置在副冷凝器110和蒸發(fā)器120之間的冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130將外部空氣傳遞到內(nèi)部，并將外部空氣傳送到副冷凝器110和蒸發(fā)器120。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器120的空氣流動(dòng)到車輛的內(nèi)部，而經(jīng)過(guò)副冷凝器110的空氣被排出冷卻管線100。

冷卻管線100的第二端可以與外部連通，使得通過(guò)副冷凝器110加 熱后的空氣被排出到外部，或者可以與加熱管線200進(jìn)行連接，使得通過(guò)副冷凝器110加熱的空氣流入加熱管線200。此外，單獨(dú)的供應(yīng)管線131向冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130提供外部空氣，如圖1所示，該單獨(dú)的供應(yīng)管線131可被布置在冷卻管線100中，使得外部空氣能夠流動(dòng)到冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130。

如圖3所示，加熱器220設(shè)置在加熱管線200內(nèi)，其加熱在加熱管線200內(nèi)的空氣，并且加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230設(shè)置在冷凝器210和加熱器220之間，以使外部空氣能夠通過(guò)冷凝器210和加熱器220流動(dòng)到車輛的內(nèi)部。

冷凝器210和加熱器220可從加熱管線200的第二端向第一端順序排列，冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230通過(guò)接收來(lái)自冷凝器210的空氣并將其排放到加熱器220中而在加熱管線200中產(chǎn)生空氣流。由于加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230在空氣流動(dòng)方向上布置在加熱器220的后部，通過(guò)加熱器220加熱的空氣不能被直接排放到加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230，這樣能夠避免對(duì)加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230的損害，并且增加加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230的使用壽命。

各種類型的加熱器(例如使用車輛的冷卻水的加熱器或使用電的正溫度系數(shù)(PTC)加熱器)可以用于加熱器220。加熱器220可能不以上述方式進(jìn)行操作，但是加熱器可以根據(jù)其他設(shè)定條件的外部空氣溫度而進(jìn)行適當(dāng)控制。加熱器220可以控制溫度。

每個(gè)冷卻管線100和加熱管線200可以具有與外部相通的排氣口400。門140和240可以關(guān)閉排氣口400，而當(dāng)門140和240打開時(shí)，門140和240引導(dǎo)冷卻或加熱的空氣通過(guò)排氣口400排出到管線100和200的外部。

門140和240鉸接到排氣口400的邊緣，當(dāng)它們打開時(shí)，通過(guò)朝向管線100和200的內(nèi)部翻轉(zhuǎn)，它們能夠分別像門一樣翻轉(zhuǎn)并堵住管線100和200，但他們不限于此，并可以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

電機(jī)(未示出)可被提供用于門140和240，其轉(zhuǎn)動(dòng)門140和240以打開/關(guān)閉，并且電機(jī)可通過(guò)控制器500進(jìn)行控制來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)門140和240，以使門140和240在設(shè)定的條件下被打開。在本發(fā)明中，雖然電機(jī)被用于操作門140和240，但根據(jù)門140和240的類型，各種致動(dòng)器也可以被用來(lái)打開/關(guān)閉門140和240。

圖5和圖6為顯示了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置的在冷卻時(shí)空氣流動(dòng)的圖，其中，圖5顯示了正常的冷卻，而圖6顯示了更強(qiáng)的冷卻。

參照?qǐng)D5，在正常冷卻模式冷卻車輛內(nèi)部時(shí)，控制器500關(guān)閉冷卻管線的門140，并打開加熱管線的門240。因此，經(jīng)蒸發(fā)器120冷卻的空氣流動(dòng)到車輛的內(nèi)部，并且在加熱管線200中經(jīng)冷凝器210加熱的空氣通過(guò)加熱管線的門240經(jīng)由排氣口400引導(dǎo)至外部。當(dāng)需要比蒸發(fā)器120出口處的溫度更高的溫度時(shí)(其可以被使用者調(diào)節(jié))，通過(guò)控制加熱管線的門240打開/關(guān)閉的量，以將加熱管線200中的一部分熱空氣與冷空氣混合，從而控制器500在所需要的溫度下排出空氣。

參照?qǐng)D6，進(jìn)一步包括循環(huán)管線300和循環(huán)門310，循環(huán)管線300用于向蒸發(fā)器120提供車輛內(nèi)部的空氣，循環(huán)門310用于打開/關(guān)閉位于循環(huán)管線300和冷卻管線100之間的排氣口，并且控制器500能夠打開循環(huán)門310，以使循環(huán)管線300和冷卻管線100彼此連通。

在一些情況下，可能會(huì)需要比蒸發(fā)器120出口處的溫度更低溫度的冷空氣。此時(shí)，通過(guò)打開循環(huán)門310并冷卻一部分經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器120的空氣，使得車輛內(nèi)部的空氣能夠被冷卻到更低的溫度。循環(huán)管線300和冷卻管線100之間的排氣口可以形成在冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130處，或形成在冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130和蒸發(fā)器120之間，從而使空氣循環(huán)返回到蒸發(fā)器120。

控制器500可以按照所要求的溫度控制循環(huán)門310打開/關(guān)閉的量。

圖7和8為顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方案的車輛的空調(diào)裝置在加熱時(shí)空氣流動(dòng)的圖，其中，圖7顯示了正常的加熱，而圖8顯示了當(dāng)外部空氣的溫度降到低于預(yù)定溫度時(shí)的加熱。

如圖7所示，當(dāng)車輛的內(nèi)部被加熱時(shí)，控制器500可以關(guān)閉加熱管線的門240，并打開冷卻管線的門140。相應(yīng)地，熱空氣可以通過(guò)加熱管線200流動(dòng)到車輛的內(nèi)部，并且通過(guò)蒸發(fā)器120冷卻的空氣能夠通過(guò)冷卻管線的門140經(jīng)由冷卻管線100引導(dǎo)至外部。

根據(jù)溫度控制需要，當(dāng)需要比從加熱管線200排出的空氣的溫度更低的溫度時(shí)，控制器500控制冷卻管線的門140打開/關(guān)閉的量，以使一部分冷空氣能夠與從加熱管線200排出的空氣混合，并隨后流動(dòng)到 車輛的內(nèi)部。

在一些情況下，當(dāng)需要比從加熱管線200排出的空氣的溫度更高的溫度時(shí)，控制器500可以通過(guò)操作加熱器220來(lái)提高排出空氣的溫度。

即使在車輛加熱時(shí)，蒸發(fā)器120也可保持冷卻，從而，當(dāng)外部空氣的溫度等于或小于預(yù)定溫度時(shí)(例如零下20度)，蒸發(fā)器120可能會(huì)由于外部空氣和自我冷卻導(dǎo)致的過(guò)冷而損壞或故障。因此，當(dāng)外部空氣的溫度等于或小于預(yù)定溫度時(shí)，控制器500可以打開循環(huán)門310使得車輛內(nèi)的空氣被提供給蒸發(fā)器120，從而保持蒸發(fā)器120的壽命。在這種情況下，由于車輛內(nèi)的空氣的溫度比外部空氣的溫度高，所以通過(guò)向蒸發(fā)器120提供內(nèi)部空氣能夠防止蒸發(fā)器120過(guò)冷。

該預(yù)定溫度可根據(jù)蒸發(fā)器120的狀態(tài)和類型通過(guò)實(shí)驗(yàn)而被設(shè)置為各種級(jí)別。

盡管在一些情形下根據(jù)需要的溫度打開/關(guān)閉門140，240和310的方式在上述實(shí)施方案中被描述，但打開/關(guān)閉門140，240和310的方式不限于此，并且可以各種組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

此外，雖然每個(gè)門140，240和310在實(shí)施方案中被設(shè)置為一個(gè)部件，但它們可以由多個(gè)門組成，在這種情況下，門140，240，310可以獨(dú)立地打開/關(guān)閉，或具有相同目的的門可以通過(guò)控制器500一起打開/關(guān)閉。

冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130和加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230可以通過(guò)控制器500獨(dú)立地控制，并且可以根據(jù)各種需要的條件來(lái)控制，如氣流所需要的量或者冷卻所需要的量。無(wú)論車輛的內(nèi)部為加熱狀態(tài)或冷卻狀態(tài)，由于冷凝器210和蒸發(fā)器120一直保持運(yùn)行，所以冷卻側(cè)鼓風(fēng)機(jī)130和加熱側(cè)鼓風(fēng)機(jī)230可以保持運(yùn)行而無(wú)需考慮加熱狀態(tài)或冷卻狀態(tài)。

此外，加熱管線200和冷卻管線100是獨(dú)立的通道，它們可以具有彼此連通的端部以混合排出的空氣，或者它們可以在一個(gè)空調(diào)模塊中以一個(gè)空調(diào)管線實(shí)現(xiàn)。例如，加熱管線200和冷卻管線100可利用在外部的空調(diào)管線殼體而分別獨(dú)立的通道，或者它們可通過(guò)在空調(diào)管線殼體中設(shè)置分隔件來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，空調(diào)管線可通過(guò)組合加熱管線200和冷卻管線100來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且加熱管線200和冷卻管線100可使用相同的通道并被分隔件隔開以具有獨(dú)立的管線。

根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的車輛的空調(diào)裝置，利用一個(gè)車輛的空調(diào)系統(tǒng)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻和加熱。因此，與使用額外的系統(tǒng)用于冷卻和加熱相比，本發(fā)明能夠降低成本，并提高燃油效率。

此外，結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化，從而簡(jiǎn)化了空調(diào)裝置的控制和制造。

雖然已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述以用于說(shuō)明的目的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以有各種變形、增加和替換，而不脫離如隨附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神。