[发明专利]具有集成冷却器和热存储装置的空气调节系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种用于车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统，并且更特别是涉及用于车辆内的HVAC系统的热存储装置。

背景技术

某些混合车辆在发动机关闭时不具有提供空气调节的舒适性的能力。为了改善总体车辆的燃料经济性，但是通常最好是使得发动机尽可能经常和长时间地关闭。尽管如此，与发动机一直运转使得在需要时进行空气调节的传统车辆相比，不具有连续空气调节能力对于车辆乘坐者来说是不能令人满意的。

为了克服这种问题，某些人提出用于混合车辆的系统，即使在发动机关闭时也提供空气调节。例如，某些混合车辆包括具有其本身的电马达的致冷剂压缩机，以便驱动它们，使其可独立于发动机驱动。其它系统不仅具有分开的马达来驱动致冷剂压缩机，而且还结合双重驱动机构，其中压缩机可电驱动，并且也可通过发动机的附加驱动带直接驱动。但是，由于添加了额外压缩机马达以及电子器件和缆线来操作马达，这些解决方法都添加了车辆的重量和成本。

另外还试图通过提供致冷剂热存储系统和/或二次回路冷却剂系统来消除此问题，从而在发动机关闭的车辆操作过程中也提供空气调节舒适性。虽然热存储装置和/或二次回路系统可用于空气调节系统，出现一种需求而在发动机关闭的车辆操作情况下减小操作空气调节系统的成本和包装空间，同时还使得混合车辆实现的燃料经济性的优点最大。即，只提供用于短暂发动机关闭操作的空气调节系统可减小系统的成本，但是会显著减小混合车辆的燃料经济性的改进，同时允许长时间发动机关闭操作的空气调节系统对于某些混合车辆来说是成本过高的。

另外，对于传统发动机驱动车辆来说，有利的是提供具有二次回路和热存储装置的HVAC系统。例如，在致冷剂压缩机接通和断开以便在轻载荷下控制能力的车辆中，热存储装置会使得压缩机保持较长时间关闭。这会改善燃料经济性。再者，尽管如此，希望的是减小成本和包装空间，同时使得燃料经济性的优点最大。

发明内容

一个实施例考虑到用于空气调节系统的集成冷却器和热存储装置组件，具有一次致冷剂回路和二次致冷剂回路。集成冷却器和热储存组件包括构造成包括用于二次液体回路的液体的热存储储槽、安装在热存储储槽内的致冷剂-液体热交换器、构造成将致冷剂从一次致冷剂回路中的热膨胀装置引导到致冷剂-液体热交换器的第一致冷剂管线以及构造成将致冷剂从致冷剂-液体热交换器引导到一次致冷剂回路中的该热膨胀装置的二次致冷剂管线。集成冷却器和热存储装置组件还可包括构造成将液体泵送经过二次液体回路中的致冷剂-液体热交换器的泵、构造成将流体从二次液体回路有选择地引导到通向泵的入口的第一液体管线以及通向热存储储槽的第二液体管线之一的液体流动阀以及构造成将热存储储槽内的液体引导到泵入口的第三液体管线。

一个实施例考虑到用于具有发动机的车辆的空气调节系统。空气调节系统包括一次致冷剂回路和二次致冷剂回路。一次致冷剂回路包括构造成通过发动机有选择驱动的压缩机、冷凝器、膨胀装置以及致冷剂-液体热交换器。二次液体回路包括所述致冷剂-液体热交换器、其中安装有致冷剂-液体热交换器的热存储储槽、构造成将液体泵送经过所述致冷剂-液体热交换器的泵、构造成安装在HVAC模块内并从所述致冷剂-液体热交换器接收液体的液体-空气热交换器，以及构造成有选择地将液体直接引导到泵和所述致冷剂-液体热交换器之一或者经由热存储储槽引导到泵和致冷剂-液体热交换器之一的液体流动阀。

一个实施例考虑到操作车辆的空气调节系统的方法，该方法包括如下步骤：通过在一次致冷剂回路操作发动机驱动压缩机；将冷却的致冷剂从一次致冷剂回路中的热膨胀装置流过安装在热存储储槽内的冷却器；经由冷却器泵送二次液体回路中的液体；将液体流过液体-空气热交换器；以及经由将液体引导到冷却器的液体流动阀将液体从液体-空气热交换器流出，从而在第一操作模式下操作；并且通过在一次致冷剂回路中操作发动机驱动压缩机；将冷却的致冷剂从一次致冷剂回路中的该热膨胀装置流过安装在热存储储槽内的冷却器；将二次液体回路中的液体泵送经过冷却器；将液体流过液体-空气热交换器；将液体从液体-空气热交换器流过液体流动阀；并且将液体从液体流动阀流过热存储储槽并接着到冷却器，从而在第二操作模式下操作。