CN203349470U - 汽车和汽车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种汽车和汽车空调系统。所述空调系统包括蒸发器，在所述蒸发器的端部设置有可调节的旁路风门，并且在所述蒸发器后方设置第一混风区，经过所述蒸发器的气流与经过所述旁路风门的气流在所述第一混风区内混合。在控制所述汽车空调系统时，在蒸发器不工作的情况下将所述旁路风门的开度设置到100%，在蒸发器工作的情况下根据车内温度需要调节旁路风门的开度。根据本实用新型能够节约汽车空调的能耗、降低空调噪音，使得空调的控制更为灵活。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调技术领域；更具体地说，本发明涉及一种汽车空调系统。进一步地，本发明还涉及一种包括前述汽车空调系统的汽车。
背景技术
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行调节的装置。汽车空调可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。目前空调装置已是汽车的基本配置，能够提供制冷或者制热功能，且根据需求可以调节冷、热风的分配比例达到舒适性效果及某些除霜除雾工况要求。
在现有技术的汽车空调系统中，制冷功能通过空气和蒸发器内的制冷剂换热实现，而制热功能则通过空气和暖风芯体换热实现（在某些电动汽车中可能为空气与空调箱内的电加热器换热）并通过使用温度风门调节经过暖风芯体的空气的比例来调节温度（或通过调节电加热器PWM占空比实现温度调节）。
现有空调箱的温度风门设计只能调节空气是否经过暖风芯体以及经过暖风芯体的风量比例，即在各种工况下空气从鼓风机出来都需先经过蒸发器。在冷、热空气混合工况，不能调节蒸发器负载，造成压缩机能耗的浪费；在自然风及热风需求工况时，不能避开空气在蒸发器侧的阻力，造成鼓风机能耗浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种汽车空调系统，其能够根据实际需求调节蒸发器负载、最大限度节约压缩机能耗，同时通过降低空气在蒸发器侧的阻力，节约鼓风机能耗。
进一步地，本发明要解决的技术问题还在于提供一种包括前述空调系统的汽车。
为了克服前述技术问题，本发明的第一方面提供了一种汽车空调系统，所述空调系统包括蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器的端部设置有可调节的旁路风门，并且在所述蒸发器后方设置第一混风区，经过所述蒸发器的气流与经过所述旁路风门的气流在所述第一混风区内混合。
可选地，在如前所述的空调系统中，所述空调系统中设置有用于调节所述旁路风门的开度的电机。
可选地， 在如前所述的空调系统中，所述开度的调节范围为0-100%。
可选地，在如前所述的空调系统中，所述空调系统还包括加热装置，所述第一混风区设置在所述加热装置和所述蒸发器之间。
可选地，在如前所述的空调系统中，所述空调系统还包括设置在所述加热装置后方的第二混风区，在所述第一混风区和所述第二混风区之间设置有可调节的温度风门，经过所述加热装置的气流与经过所述温度风门的气流在所述第二混风区内混合。
可选地，在如前所述的空调系统中，所述加热装置为加热芯体或电加热器。
可选地，在如前所述的空调系统中，所述空调系统还包括：用于检测环境空气温度的外温传感器；位于所述第二混风区内的混风区温度传感器；和/或防结雾传感器。
为了克服前述技术问题，本发明的第二方面提供了一种汽车，所述汽车包括如前述第一方面中任一项所述的空调系统。
根据本发明的汽车空调系统和汽车，能够节约汽车空调的能耗、降低空调噪音，使得空调的控制更为灵活。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明的汽车空调系统的示意性简图。
具体实施方式
下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。
图1是根据本发明的汽车空调系统的示意性简图。在图中，附图标记1表示汽车空调系统的蒸发器，2表示旁路风门，3表示第一混风区，4表示加热装置，5表示第二混风区，6表示温度风门，7表示外温传感器，8表示混风区温度传感器，9表示防结雾传感器，10表示空调系统壳体。图中箭头A、B、C、D、E、F、G分别示出了沿各个方向的气流，具体地说，A表示由鼓风机吹入并且待经过蒸发器1的气流，B表示由鼓风机吹入并且待经过旁路风门2的气流，C表示经过旁路风门2待进入第一混风区3的气流，D表示从第一混风区3待经过加热装置4的气流，E表示从第一混风区3待经过温度风门6的气流，F表示已经过加热装置4并且待进入第二混风区5的气流，G表示第二混风区5内待用于调节汽车内空气的气流。
从图中可以看出，根据本发明的该实施方式的汽车空调系统中，在蒸发器1的端部可以设置有开度可调节的旁路风门2，并且在蒸发器1后方可以设置有第一混风区3。旁路风门2的调节可以通过电机带动实现。可以了解，在蒸发器1不工作的情况下，可以将旁路风门2的开度设置到100%全开，使得来自鼓风机（未图示）的外界空气能够直接进入到第一混风区3内；在蒸发器1工作的情况下则可以根据车内温度需要而适当调节旁路风门2的开度，以此来调节经过旁路风门2和经过蒸发器1的气流的量，从而在第一混风区3内获得适合温度的混合气流。可以了解，待经过蒸发器1冷却的气流A与待经过旁路风门2的气流B在进入第一混风区3内混合在一起，形成具有混合温度的混合气流。在可选的实施方式中，这些混合气流可以直接输送到汽车内以调节汽车内部空间的温度等。例如，在需要较低的第一混风区温度时可以关小旁路风门2的开度，使更多的空气经过蒸发器1变冷；在需要较高的第一混风区温度时可以开大旁路风门2的开度，使更多的空气经过旁路风门2而不受冷却。在可选的实施方式中，也可以根据如下文中所述地另外设置有加热装置4以及第二混风区5，对待输入到汽车内的空气进一步处理。
从图中可以看出，该实施方式的空调系统还可以包括加热装置4以及设置在加热装置4后方的第二混风区5。可以了解，在不同类型的汽车中加热装置4可能呈不同的具体形式，例如，在内燃机驱动的汽车中加热装置4可以为加热芯体，在电动汽车中加热装置4则可以为电加热器。在第一混风区3和第二混风区5之间可以设置有开度可调节的温度风门6，经过加热装置4的气流与经过温度风门6的气流在第二混风区5内混合。温度风门6的开度的大小也可以通过电机的调节。例如，当需要更高的第二混风区温度时，可以开大温度风门6的开度，使更多的空气经过加热装置4被加热；当需要更低的第二温风区温度时，可以关小温度风门6的开度，使更多的空气经过温度风门6。这样，通过调节温度风门6的开度能够在第二混风区5内获取所需的气流温度。
下面对旁路风门2的调节进行进一步的说明。在如图所示实施方式中，蒸发器端部旁路风门2通过电机（未图示）控制能够实现0%-100%的开度调节。根据本发明的教示，通过调节蒸发器旁路风门2的开度，能够实现不同比例的空气可不经过蒸发器1而直接进入空调箱内的第一混风区3。例如，在不需要蒸发器1工作的情况下，可将蒸发器旁路风门2开度设置到100%，减少空气流经蒸发器1时压降，节约鼓风机能耗；在蒸发器1工作的情况下，可根据实际温度需要，设置蒸发器旁路风门2开度，调节空气流过蒸发器1的流量从而使蒸发器负载具有可调节性，通过自然风与蒸发器侧冷风在第一混风区3混合达到所需温度，达到最大限度节约压缩机功耗的目的；在冷、热风混合工况下，即空气先经过蒸发器1除湿，再经过加热装置4（例如加热芯体）加热。此工况时可适当调节蒸发器旁路风门2开度，提高进入加热装置的空气温度即提高第一混风区3的空气温度，从而可降低加热能耗。这对靠电能加热的电加热空调尤为重要。
根据本发明的空调系统中还可以包含有外温传感器7、混风区温度传感器8，还可以带有防结雾传感器9。在可选的实施方式中，示例性地，可以将外温传感器7设置在汽车的前格栅处，和/或将温风区温度传感器8设置在空调箱内部，和/或将防结雾传感器设置在车舱内的仪表板上。对于蒸发器旁路风门2以及温度风门6的控制可基于上述三个传感器进行控制：一般情况下，通过外温传感器7以及混风区温度传感器8，先调节蒸发器旁路风门2，如旁路风门2达到100%开度时，混风区温度仍未达到设定要求，可再适当调节温度风门6开度，使第一混风区3的空气与部分流经加热装置4的空气混合；在特殊情况下，当防结雾传感器9探测到车辆有结雾风险时，则减小甚至关闭蒸发器旁路风门2开度，增大蒸发器的除湿作用，防止车辆结雾。通过调节蒸发器侧的旁路风门2，降低流经蒸发器的风量从而降低蒸发器1的负载，节约空调系统的压缩机功耗；对于需要冷、热风混合的工况，可通过调节蒸发器侧旁路风门2，提高经过蒸发器的空气温度，减少对空气再加热的能耗需求；有效降低空气侧压降，减少鼓风机能耗同时降低噪音；可通过调节冷风、自然风（或乘客舱回风）、热风分配比例，达到目标温度要求，使控制更为灵活。
根据前述对汽车空调系统的教示，所述领域的技术人员可以实现包括前述汽车空调系统的汽车。根据本发明的汽车空调系统和汽车，能够节约汽车空调的能耗、降低空调噪音，使得空调的控制更为灵活。
在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，所属领域的技术人员可对本发明的实施方式进行改型和变型从而构成新的技术方案，但是应当了解，这些新的技术方案无疑也等同于直接记载在了本说明书中，并且它们也落入在由所附的权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1. 一种汽车空调系统，所述空调系统包括蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器的端部设置有可调节的旁路风门，并且在所述蒸发器后方设置第一混风区，经过所述蒸发器的气流与经过所述旁路风门的气流在所述第一混风区内混合。
2.如权利要求1所述的空调系统，其中，所述空调系统中设置有用于调节所述旁路风门的开度的电机。
3.如权利要求2所述的空调系统，其中，所述开度的调节范围为0-100%。
4.如权利要求1所述的空调系统，其中，所述空调系统还包括加热装置，所述第一混风区设置在所述加热装置和所述蒸发器之间。
5.如权利要求4所述的空调系统，其中，所述空调系统还包括设置在所述加热装置后方的第二混风区，在所述第一混风区和所述第二混风区之间设置有可调节的温度风门，经过所述加热装置的气流与经过所述温度风门的气流在所述第二混风区内混合。
6.如权利要求4或5所述的空调系统，其中，所述加热装置为加热芯体或电加热器。
7.如权利要求1至5中任一项所述的空调系统，其中，所述空调系统还包括：用于检测环境空气温度的外温传感器；位于所述第二混风区内的混风区温度传感器；和/或防结雾传感器。
8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至7中任一项所述的空调系统。
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