[发明专利]嵌套式暖通空调管线

说明书

技术领域

本公开总体上涉及车辆暖通空调(heating,ventilation,and air conditioning，HVAC)系统。更具体地，本公开涉及包含嵌套式HVAC管线以允许HVAC管线(例如低压和高压HVAC管线)的方便的共同布线/共同封装的车辆HVAC管道。

背景技术

提供车辆暖通空调(HVAC)系统以典型地通过利用压力差根据传导和对流的原理将热量从HVAC系统的低温区域传递到高温区域来控制车辆乘客舱的内部温度和湿度是众所周知的。这样的HVAC系统在设计、制造和操作的各个方面有所不同。然而，大多数车辆HVAC系统至少包括五个主要部件：1)蒸发器；2)压缩机；3)冷凝器；4)接收器/干燥器；和5)膨胀装置。

典型的HVAC系统也被分成两个压力区。图1中示意性地呈现的代表性的HVAC系统100包括包含冷凝器104和接收器/干燥器单元106的高压侧102和包含蒸发器110的低压侧108。高压区102与低压区108之间的任意分界线L经过压缩机112和膨胀装置114。箭头A示出了通过系统100的制冷剂流。

还众所周知的是，蒸发器110是热交换装置，该热交换装置包含用于使制冷剂经过其中的线圈，以吸收来自被风扇111吹到线圈上的空气的热量。制冷剂经过蒸发器110，从底部到顶部，吸收来自空气的热量并且使制冷剂沸腾以产生低温低压蒸汽。压缩机112经由吸入管线116吸收蒸汽制冷剂，并通过压缩使其过热。随着制冷剂流过压缩机112，其还去除压缩热量、马达热量、机械摩擦热量和在吸入管线116中吸收的其它热量。压缩机112还在HVAC系统中产生制冷剂流。

冷凝器104是包含线圈的另一热交换器，其充分冷却制冷剂蒸汽以使其冷凝成液体，以释放来自系统的热量。制冷剂流过冷凝器104，通常从顶部到底部，充分冷却以转换回液体。在制冷剂冷却期间释放的热量由风扇113移除。在一些HVAC设计中，该热量被用于帮助加热车辆乘客舱。

接收器/干燥器单元106过滤制冷剂以去除污染物，并且还包括干燥剂以去除系统中的过量的水分。接收器/干燥器106还在低冷却需求时间段期间存储额外的制冷剂。膨胀装置114产生使液体制冷剂沸腾成蒸汽的压力差，就是说，通过限制通过HVAC系统100的制冷剂的流量形成压降。制冷剂流的这种减速使得压缩机112部分抽空HVAC系统100的一侧，以形成有时被称为系统的“吸入侧”或“低侧”的低压空隙。

典型的HVAC系统还包括用于使高压和低压液体和蒸汽在如上所述的HVAC部件之间移动和通过如上所述的HVAC部件移动的多个软管和/或管道(统称为“管线”)。这些包括如上所述的吸入管线116以及设计用于允许在变化的温度和压力下的各种流体通过HVAC系统100循环的其他高压和低压管线118。应当领会的是，术语“高”和“低”压管线是指管线被制造成承受由经过如上所述的HVAC系统100和/或HVAC系统100产生的流体(液体、蒸气、气体等)施加的不同程度的温度和/压力。通常，高压和低压管线是分开的并且通过HVAC系统100和/或车辆(未示出)车底区域、发动机罩下方区域等单独地布线。这在对管线进行布线时带来工程挑战，因为单独对管线进行布线需要在现代机动车辆中很难找到的附加封装空间，其中数百个(不然的话数千个)部件必须被封装在车辆车底和发动机罩下方区域中。

此外，高压管线通常由耐热/耐压性较好的材料制成，例如金属，包括但不限于铝和合金。这些高压管线被设计成承受由被输送通过其中的流体施加的内部温度和压力的极端条件。另一方面，不需要输送置于高温和/或高压下的流体的低压管线常常由于成本的原因由耐热/耐温性较差的材料(例如塑料)制成。因为低压管线仍然必须通过并围绕还可能产生热量和/或可能易于受到例如道路碎屑的撞击的车辆马达以及车辆车底区域进行布线，所以通常必须保护低压管线的至少一部分以防止例如被热量和/或抗撞击屏蔽(impact-resistant shielding)损坏。这进一步增加了成本。

为了解决这个以及其它问题，本公开总体上涉及HVAC管道，并且涉及包含HVAC管道的HVAC系统。有利的是，所描述的管道包括与耐温、耐压和抗撞击性较差的HVAC管线嵌套的耐温、耐压和抗撞击性较好的HVAC管线。通过这样的管道，高压和低压HVAC管线可以方便地在车辆区域中并且通过车辆区域(例如车底区域、发动机罩下方区域等)共同布线。此外，耐温、耐压和抗撞击性较好的HVAC管线用于保护耐温、耐压和抗撞击性较差的HVAC管线，从而消除或减少为此目的而提供专用屏蔽的必要性。

发明内容