车辆用空调装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种车辆用空调装置。


背景技术：

2.近年来，在所有国家加强建设安全的城市和人类住区，以加强所有国家的包容和可持续的城市建设、可持续的人类住区规划和管理能力。因此，在所有国家需要加强向所有人提供安全、负担得起的、易于利用、可持续的交通运输系统，改善道路安全，特别是扩大公共交通，要特别关注处境脆弱者、妇女、儿童、残疾人和老年人的需要。在交通领域，迫切需要采取措施应对环境问题，以开发能够提高交通工具的便利性和舒适性的技术。
3.现有技术的车辆的制造业中，针对共同使用车辆的研究不断发展。现有技术的车辆的制造业中，一般地，存在一种可以进行气缸灭能操作的双动力型移动体(hybrid automobile)(例如车辆)用的控制装置。通常，并列的双动力型车辆是以各种方式来控制，比如，双动力型车辆的发动机的驱动输出在加速时受到电动机的辅助，而在减速时，电池借助减速回收而充电，从而使电池的充电状态能够保持，而且仍满足了驾驶员的要求。再者，由于从结构的观点发动机和电动机是串联的，车辆的构造变得简单和整个系统的重量保持较低。因此，在加载设备中可以获得高的自由度。
4.在现有技术中，记载有一种具备能够实施车室空间的加热/冷却/除霜等的空调用制冷循环的空调装置，亦即暖通空调系统(heating ventilation and air conditioning(hvac)system)。空调装置通常设置有蒸发器和室内热交换器，并且通过空气调节装置来控制吹出空气的温度，在供暖时能够将在高压侧热交换器中被加热后的空气取入到车室空间中，在制冷时能够将在低压侧热交换器和蒸发器中被冷却后的空气取入到车室空间中，在除霜时能够将在低压侧热交换器中被冷却后的空气取入到车室空间中。


技术实现要素：

5.[实用新型所要解决的问题]
[0006]
现有技术中，具备能够实施车室空间的加热/冷却/除霜等的空调用制冷循环的空调装置中，经由蒸发器和加热器芯进行除热调整温度后的空调空气朝向车室内吹出，由于需设置蒸发器和加热器芯，故使得空调装置的配置复杂化且产品无法小型化。
[0007]
因此，需要一种能够使空调装置的设置有蒸发器和加热器芯的通风管道的空调空气吹出部位具备紧凑的外型降低结构上的尺寸，能够使空调装置的整体结构小型化的车辆用空调装置。
[0008]
本实用新型是鉴于所述方面而成，提供一种车辆用空调装置，通过在设置于通风管道的内部的室内热交换器的下游侧设置吸湿构件，以吸收经室内热交换器的除热后的空调空气中的水分，能够大幅度的使空调装置的配置简单化，从而能够使空调装置的整体结构小型化。
[0009]
[解决问题的技术手段]
[0010]
为了达成所述目的，依据本实用新型的一实施方式的技术方案所述，本实用新型提供一种车辆用空调装置，经由通风管道将车室内的空调空气和车室外的外部空气导入至所述车辆用空调装置的内部的方式设置在车辆，所述车辆用空调装置包括：压缩机，用于压缩热交换介质；室外热交换器，进行热交换介质与车室外的外部空气的热交换；接收罐，设置在所述室外热交换器的排出口的下游侧，且接收从所述室外热交换器流出的所述热交换介质；室内热交换器，设置在所述通风管道的内部，且设置成从所述接收罐流出的且被减压而膨胀后的热交换介质朝向所述室内热交换器流入，且被所述室内热交换器除热后的空调空气朝向所述通风管道吹出；储液器，设置在所述压缩机和所述室外热交换器之间，用于回收进行热交换后的热交换介质，且流入所述储液器的热交换介质再经由所述储液器返回所述压缩机；以及吸湿构件，设置在所述室内热交换器的下游侧，用于吸收经由所述室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分。
[0011]
如此，车辆用空调装置中，在室内热交换器的下游侧设置吸湿构件，用于吸收经由室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分，以使能够将已去除水分的空调空气朝向车室内吹出。
[0012]
在本实用新型的一实施方式中，所述吸湿构件包括用于吸收水分的吸湿膜以及用于支撑所述吸湿膜的膜支撑部。
[0013]
如此，通过可吸收水分的吸湿膜的设置，在无需设置加热器芯的条件下，能够使将要吹出到车室内的空气中的水分除去。
[0014]
在本实用新型的一实施方式中，所述膜支撑部包括具备中空部的卷轴，所述吸湿膜卷绕在所述卷轴的外周部，热交换介质在所述卷轴的所述中空部内流通。
[0015]
如此，在膜支撑部设置用于将聚集在吸湿膜的水分去除的机构，使吸湿膜作为可再生的构件，能够利用通过制冷剂管路中的压缩过后的热交换介质，使聚集在吸湿膜的水分被加热而蒸发的方式，将吸湿膜的水分去除，从而使吸湿膜作为可再生的构件一直重复使用。
[0016]
[实用新型的效果]
[0017]
基于上述，本实用新型的车辆用空调装置，在室内热交换器的下游侧设置吸湿构件，用于吸收经由室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分，以使能够将已去除水分的空调空气朝向车室内吹出。通过在设置于通风管道的内部的室内热交换器的下游侧设置吸湿构件，以吸收经室内热交换器的除热后的空调空气中的水分，能够大幅度的使空调装置的配置简单化，从而能够使空调装置的整体结构小型化。
[0018]
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0019]
图1是本实用新型的一种实施方式的车辆用空调装置的示意图。
[0020]
图2是图1的车辆用空调装置的吸湿构件的示意图。
[0021]
图3是从不同视角观察图2的吸湿构件的示意图。
[0022]
附图标记说明：
[0023]
100：车辆用空调装置
[0024]
110：通风管道
[0025]
120：吸湿构件
[0026]
122：吸湿膜
[0027]
124：膜支撑部
[0028]
126：驱动构件
[0029]
128：外壳
[0030]
h：中空部
[0031]
r：卷轴
[0032]
inlet：空气导入口
[0033]
outlet：空气吹出口
[0034]
com：压缩机
[0035]
inhx：室外热交换器
[0036]
outhx：室外热交换器
[0037]
retank：接收罐
[0038]
accu：储液器
[0039]
eva：蒸发器
具体实施方式
[0040]
以下，基于附图来说明本实用新型的实施方式。需要说明的是，在以下说明的各实施方式中，对于共同部分标注同一附图标记，省略重复的说明。以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。在以下说明的实施方式中，当提及个数、量等时，除了有特殊的记载以外，本实用新型的范围不一限于该个数、量等。另外，在以下的实施方式中，各构成要素除了有特殊的记载以外，对本实用新型来说不一定是必须的。另外，以下当存在多个实施方式时，除了有特殊的记载以外，能够适当地组合各实施方式的特征部分从最初就是预先确定的。
[0041]
以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。以下，利用附图描述本实施方式的车辆用空调装置。
[0042]
本实用新型提出一种车辆用空调装置，适用于发动机和电动机作为驱动源的双动力型车辆。本实施方式中，以将本实用新型的车辆用空调装置适用在装有内燃机(internal combustion engine)(或其他热机)和电动机(motor)，两者以不同方式相互配合联合驱动的汽车混合动力汽车(hybrid electric vehicle)作为举例说明。然而，本实用新型并不限于此。
[0043]
图1是本实用新型的一种实施方式的车辆用空调装置的示意图。本实用新型提出的车辆用空调装置具备进行制冷运转模式的空调制冷回路、进行制暖运转模式的空调暖气回路、进行除霜运转模式的除霜回路。
[0044]
如图1所示，车辆用空调装置100具备通风管道110，经由通风管道110可将车室内的空调空气和车室外的外部空气导入至车辆用空调装置100的内部的方式设置在车辆。通风管道110具备用于将车室内的空调空气和车室外的外部空气导入到通风管道110内的空气导入口inlet和用于将经过室内热交换器inhx和吸湿构件120的空调空气朝向车室内送
出的空气吹出口outlet。
[0045]
如图1所示，车辆用空调装置100包括用于压缩热交换介质(heat exchange medium)(或者为制冷剂(refrigerant))的压缩机(compressor)com、进行热交换介质与车室外的外部空气的热交换的室外热交换器(outside heat exchanger)outhx、设置在室外热交换器outhx的排出口的下游侧，且接收从室外热交换器outhx流出的热交换介质的接收罐(receiver tank)retank、设置在通风管道110的内部的室内热交换器(inside heat exchanger)inhx、设置在所述压缩机和所述室外热交换器之间的储液器(accumulator)accu和设置在室内热交换器inhx的下游侧的吸湿构件(moisture absorption component)120。室内热交换器inhx设置成从接收罐retank流出的且被减压而膨胀后的热交换介质朝向室内热交换器inhx流入，且被室内热交换器inhx除热后的空调空气朝向通风管道110吹出。储液器accu用于回收进行热交换后的热交换介质，且流入储液器accu的热交换介质再经由储液器accu返回压缩机com。吸湿构件120设置在室内热交换器inhx的下游侧，且用于吸收经由室内热交换器inhx进行除热后的空调空气中的水分。本实施方式中，室内热交换器inhx例如是蒸发器(evaporator)。
[0046]
如图1所示，车辆用空调装置100在进行制冷运转模式的空调制冷回路如下形成。首先，经由压缩机com压缩后的热交换介质流入室外热交换器outhx进行热交换，从室外热交换器outhx排出的热交换介质流入设置在室外热交换器outhx的排出口的下游侧的接收罐retank，再经由制冷运转模式用电磁阀(electromagnetic valve(solenoid valve))mv1的控制，热交换介质经由第1支管b1，流入设置在接收罐retank的下游侧的过冷式冷凝器(sub cooling condenser)sc，以使对热交换介质进行冷却。冷却后的热交换介质被导入到设置在室内热交换器inhx的上游侧的用于使热交换介质进入室内热交换器inhx之前膨胀的第1膨胀阀(expansion valve)ev1，经由第1膨胀阀ev1膨胀后的热交换介质最后流入设置在通风管道110的内部的室内热交换器inhx，进行热交换。此处，热交换介质经过第1膨胀阀ev1之前，会先流经过设置在室内热交换器inhx的下游侧的吸湿构件120的制冷剂管路，以使热交换介质在流经过吸湿构件120的制冷剂管路时，能够使吸湿构件120的下述的吸湿膜122的水分蒸发，以使吸湿膜122作为可再生的吸湿膜。在通风管道110的内部，亦即在空气导入口inlet和空气吹出口outlet之间，室内热交换器inhx的上游侧设置有用于将空气吹向室内热交换器inhx的鼓风机(blower)bl，室内热交换器inhx的下游侧与室内热交换器inhx并排地设置吸湿构件120。通过鼓风机bl将被室内热交换器inhx除热后的空调空气朝向空气吹出口outlet的方向吹出，故空调空气将会通过设置在室内热交换器inhx的下游侧的吸湿构件120之后，鼓风机bl将被吸湿构件120除去水分后(水分被吸湿构件120吸收)的空调空气吹向空气吹出口outlet。如此，车辆用空调装置进行制冷运转模式(例如图1中以虚线表示)。此外，从室内热交换器inhx排出的热交换介质将会经过第2支管b2后被导入用于回收热交换介质的储液器accu中，被回收的热交换介质再次被导入压缩机com。
[0047]
如图1所示，在本实施方式中，车辆用空调装置100在进行制暖运转模式的空调制暖回路的形成如下。与空调制冷回路类似，在空调制暖回路中，从压缩机com排出的热交换介质流入设置在室内热交换器inhx的上游侧的第1膨胀阀ev1，但仅经过第1膨胀阀ev1并没有启动膨胀阀的功能，亦即在制暖运转模式中第1膨胀阀ev1是设定为全开状态。然后，热交换介质流入设置在通风管道110的内部的室内热交换器inhx，然后热交换介质流入设置在
室外热交换器outhx的上游侧的第2膨胀阀ev2，用于使热交换介质进入室外热交换器outhx之前膨胀。然而，与空调制冷回路不同，在空调制暖回路中，经由制暖运转模式用电磁阀mv2的控制，从室外热交换器outhx排出的热交换介质将经由第1支管b1被导入到用来回收热交换介质的储液器accu中，从被回收的热交换介质再次被导入压缩机com。如此，形成空调制暖回路(例如图1中以点线表示)。换句话说，在空调制暖回路中，室外热交换器outhx排出的热交换介质是流入储液器accu而被回收，并不经过过冷式冷凝器sc。此外，如图1所示，在空调制冷回路中，从压缩机com排出的热交换介质是经由第3支管b3被导入室外热交换器outhx，而在空调制暖回路中，与空调制冷回路不同，从压缩机com排出的热交换介质是经由第3支管b3不被导入室外热交换器outhx而是被导入室内热交换器inhx。
[0048]
如图1所示，在本实施方式中，车辆用空调装置100在进行除霜运转模式的空调除霜回路的形成如下。与空调制冷回路类似，在空调除霜回路中，从压缩机com排出的热交换介质流入吸湿构件120，再经过第1膨胀阀ev1，但仅经过第1膨胀阀ev1并没有启动膨胀阀的功能，亦即在除霜运转模式中第1膨胀阀ev1是设定为全开状态，热交换介质经由第2支管b2，再经由除霜运转模式用电磁阀的控制，热交换介质被导入到用来回收热交换介质的储液器accu中，从被回收的热交换介质再次被导入压缩机com。如此，形成空调除霜回路。在空调除霜回路中，热交换介质不经过室外热交换器outhx和过冷式冷凝器sc。
[0049]
在本实施方式中，如图1所示，吸湿构件120设置在室内热交换器inhx的下游侧，吸湿构件120用于吸收经由室内热交换器inhx进行除热后的空调空气中的水分。图2是图1的车辆用空调装置的吸湿构件的示意图。图3是从不同视角观察图2的吸湿构件的示意图，例如是从上方的横截面观察图2的吸湿构件的示意图。
[0050]
在本实施方式中，如图1到图3所示，车辆用空调装置100中，在室内热交换器inhx的下游侧设置吸湿构件120，吸收经由室内热交换器inhx进行除热后的空调空气中的水分，以使能够将已去除水分的空调空气朝向车室内吹出。因此，将室内热交换器inhx作为兼具吸热功能和放热功能且在吸热功能和放热功能之间能够进行功能切换的规格，无需再设置如现有技术中所需要设置的加热器芯，能够使空调装置缩小尺寸。
[0051]
此外，当室内热交换器用于除湿功能之后再用于制暖功能时，冷凝水可能会蒸发到室内热交换器inhx中而导致空调空气朝向车室内吹出时使车窗玻璃起雾而变得混浊。针对此，本实用新型的车辆用空调装置100中，通过在室内热交换器inhx的下游侧设置可以将空调空气中的水分除去的吸湿构件120，能够在室内热交换器inhx的下游侧，亦即室内热交换器inhx的送风下游侧设置吸湿构件120，以使将气化的水蒸气收集在吸湿构件120。此外，针对收集在吸湿构件120的水分，可以利用热交换介质将水分除去，例如经由通过制冷剂管路中的压缩过后的热交换介质使吸湿构件120的水分被加热的方式，将吸湿构件120的水分去除。
[0052]
由于，现有技术中在制暖运转模式中用来使将要吹入车室内的空气加热的加热设备(例如加热器芯)可以被结构简单低成本且组装便利的吸湿构件120取代，以使整体的设备规格实现小型化，从而可获得小型的车辆用空调装置100。除此之外，吸湿构件120可以设置成可再生的吸湿构件120，因此，更是提高了产品的品质和适用性。
[0053]
在本实施方式中，如图2和图3所示，吸湿构件120包括用于吸收水分的吸湿膜122以及用于支撑吸湿膜的膜支撑部124。如此，通过可吸收水分的吸湿膜122的设置，在无需设
置加热器芯的条件下，能够使将要吹出到车室内的空气中的水分除去。
[0054]
在本实施方式中，如图2和图3所示，通过膜支撑部124将吸湿膜122支撑，其中吸湿膜122摆放成在室内热交换器inhx的下游侧且位在将被送进车室内的空调空气经过的路径中，以使空调空气的水分都被吸湿膜122吸收，亦即水分朝向吸湿膜122聚集，据此，将已除去水分的空调空气吹向车室内。
[0055]
在本实施方式中，如图2和图3所示，膜支撑部124包括具备中空部(hollow portion)h的卷轴(roller)r，吸湿膜122卷绕在卷轴r的外周部，热交换介质在卷轴的中空部h内流通。
[0056]
如此，在膜支撑部124设置用于将聚集在吸湿膜122的水分去除的机构，使吸湿膜122作为可再生的构件。膜支撑部124包括具备中空部h的卷轴r，设置成热交换介质可通过或者被收纳在中空部h中，亦即也可将制冷剂管路直接穿过卷轴r的中空部h。能够利用通过制冷剂管路中的压缩过后的热交换介质，使聚集在吸湿膜122的水分被加热而蒸发的方式，将吸湿膜122的水分去除，从而使吸湿膜122作为可再生的构件而再次又再次的一直重复使用。
[0057]
详细来说，将吸湿膜122卷绕在卷轴r的外周部，亦即吸湿膜122围绕在卷轴r的外周的表面，例如卷轴r是中心为中空的(中空部h)圆柱形，该卷绕有吸湿膜122的卷轴r的内部的中空部h具有热交换介质，通过该热交换介质，使卷绕在外周部的吸湿膜122的水分被加热而蒸发掉，以使吸湿膜122的水分被去除，变成又能够吸收水分的吸湿膜，再将已被除去水分的吸湿膜122拉伸到从室内热交换器送出来的空调空气经过的路径以及被吹向车室内之前的位置，以使吸湿膜122又可以收集空调空气中的水分。其中，卷轴r的中空部h中可以使热交换介质直接贯通的方式流通，也可以设置成将内部收纳有热交换介质的制冷剂管路插入在中空部h的方式，只要能够使卷轴r的外周部上卷绕的和其附近的吸湿膜122能够被热交换介质加热即可。
[0058]
如图2和图3所示，在外周部卷绕有吸湿膜122的卷轴r例如设置成两个，通过两个卷轴r将吸湿膜122拉伸地支撑着。为了使吸湿膜122在两个卷轴r之间卷绕且拉伸，可以设置例如利用齿轮等可使卷轴旋转而卷取吸湿膜122的驱动构件126。例如，驱动构件126由马达、驱动轴和齿轮等可传动动力的构件构成，以作为驱动源的马达驱动卷轴r的旋转，可将一端固定在卷轴r的外周部的吸湿膜122被卷绕在卷轴r的外周部。
[0059]
此外，也可以设置外壳128在卷轴r的外周部，以提供卷绕在卷轴r的外周部的吸湿膜122给于保护功能，也可以将与制冷剂管路连结的连结构件设置在外壳128。
[0060]
据此，吸湿膜122在卷轴r之间被拉伸并且能够通过卷轴r的中空部h内的热交换介质去除水分，如此可使由卷轴r支撑可再生的吸湿膜122的吸湿构件120的结构简单，组装便利，低成本，从而能够实现小型化的车辆用空调装置。
[0061]
综合上述，本实用新型的车辆用空调装置，本实用新型的车辆用空调装置，在室内热交换器的下游侧设置吸湿构件，用于吸收经由室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分，以使能够将已去除水分的空调空气朝向车室内吹出。因此，将室内热交换器作为兼具吸热功能和放热功能且在吸热功能和放热功能之间能够进行功能切换的规格，无需再设置如现有技术中所需要设置的加热器芯，能够大幅度的使空调装置的配置简单化，从而能够使空调装置的整体结构小型化。
[0062]
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施方式的技术方案的范围。

技术特征：
1.一种车辆用空调装置，其特征在于，经由通风管道将车室内的空调空气和车室外的外部空气导入至所述车辆用空调装置的内部的方式设置在车辆，所述车辆用空调装置包括：压缩机，用于压缩热交换介质；室外热交换器，进行热交换介质与车室外的外部空气的热交换；接收罐，设置在所述室外热交换器的排出口的下游侧，且接收从所述室外热交换器流出的所述热交换介质；室内热交换器，设置在所述通风管道的内部，且设置成从所述接收罐流出的且被减压而膨胀后的热交换介质朝向所述室内热交换器流入，且被所述室内热交换器除热后的空调空气朝向所述通风管道吹出；储液器，设置在所述压缩机和所述室外热交换器之间，用于回收进行热交换后的热交换介质，且流入所述储液器的热交换介质再经由所述储液器返回所述压缩机；以及吸湿构件，设置在所述室内热交换器的下游侧，用于吸收经由所述室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分。2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，所述吸湿构件包括用于吸收水分的吸湿膜以及用于支撑所述吸湿膜的膜支撑部。3.根据权利要求2所述的车辆用空调装置，其特征在于，所述膜支撑部包括具备中空部的卷轴，所述吸湿膜卷绕在所述卷轴的外周部，热交换介质在所述卷轴的所述中空部内流通。

技术总结
本实用新型提供一种车辆用空调装置，能够大幅度的使空调装置的配置简单化，从而能够使空调装置的整体结构小型化。车辆用空调装置的室内热交换器设置在所述通风管道的内部，且设置成从所述接收罐流出的且被减压而膨胀后的热交换介质朝向所述室内热交换器流入，且被所述室内热交换器除热后的空调空气朝向所述通风管道吹出；储液器设置在所述压缩机和所述室外热交换器之间，用于回收进行热交换后的热交换介质，且流入所述储液器的热交换介质再经由所述储液器返回所述压缩机；吸湿构件，设置在所述室内热交换器的下游侧，用于吸收经由所述室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分。室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分。室内热交换器进行除热后的空调空气中的水分。


技术研发人员：石田修
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8