專利名稱：車輛空調(diào)系統(tǒng)的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及車輛的采暖通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)，更具體地涉及 車輛HVAC系統(tǒng)的空調(diào)部分。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的車輛空調(diào)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮機(jī)將輸入冷凝 器之前的制冷劑壓縮，以去除制冷劑的熱量。接著在被輸送過車輛采暖 通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)組件的蒸發(fā)器之前，制冷劑被從冷凝器輸送通過例如 熱膨脹閥或節(jié)流管等膨脹裝置。在冷卻空氣流進(jìn)客艙后，制冷劑被輸送 回壓縮機(jī)。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常還包括蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的蓄電池或 冷凝器和膨脹裝置之間的接收器/干燥器。 一些空調(diào)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器和 壓縮機(jī)之間的受液器以及冷凝器和膨脹裝置之間的單獨(dú)的接收器/干燥 器。受液器和接收器/干燥器去除制冷劑中的水分并存儲(chǔ)額外的制冷劑。 受液器還有助于防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，減小液態(tài)制冷劑損壞壓縮 機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，受液器和接收器/干燥器有助于為系統(tǒng)提供良好的運(yùn) 行條件。
這些傳統(tǒng)的車輛空調(diào)系統(tǒng)需要非常大的能量運(yùn)行，從而損耗了車輛 的燃料效率。因此，希望為系統(tǒng)提供優(yōu)良的運(yùn)行條件的更有效的空調(diào)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)實(shí)施例包括用于車輛HVAC系統(tǒng)的空調(diào)部分的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器。接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器可以包 括受液器部分，具有構(gòu)造成與蒸發(fā)器流體連通的受液器入口，以及構(gòu)造 成與壓縮器流體連通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安裝在受 液器(accumulator)部分內(nèi)，并具有構(gòu)造成與冷凝器的第一部分流體 連通的接收器/干燥器入口 ，以及構(gòu)造成與冷凝器的再冷卻器部分流體 連通的接收器/干燥器出口。一個(gè)實(shí)施例包括用于車輛中的采暖通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)。該 HVAC系統(tǒng)可以包括壓縮器；冷凝器，具有與壓縮器流體連通的第一部分 和再冷卻器部分；膨脹裝置，與再冷卻器部分流體連通；蒸發(fā)器，與膨 脹裝置流體連通；以及接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器。接收器 /干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括受液器部分，具有與蒸發(fā)器流體 連通的受液器入口，以及與壓縮器流體連通的受液器出口；和接收器/ 干燥器部分，安裝在受液器部分內(nèi)，并具有與冷凝器的第一部分流體連 通的接收器/干燥器入口 ，以及與冷凝器的再冷卻器部分流體連通的接 收器/干燥器出口。
一個(gè)實(shí)施例包括運(yùn)行車輛采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方法包括 以下步驟在將制冷劑輸送通過冷凝器的第一部分之前壓縮制冷劑；將 制冷劑從第一部分輸送通過接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器的 接收器/干燥器部分；將制冷劑從接收器/干燥器部分輸送通過冷凝器的 再冷卻器部分；將制冷劑從再冷卻器輸送通過膨脹裝置；將制冷劑從膨 脹裝置輸送通過蒸發(fā)器；將制冷劑從蒸發(fā)器輸進(jìn)接收器/干燥器-受液器 內(nèi)置的熱交換器的受液器部分，圍繞接收器/干燥器部分；使受液器部 分內(nèi)的制冷劑和接收器/干燥器部分內(nèi)的制冷劑之間進(jìn)行熱交換；以及 將制冷劑從受液器部分輸送到壓縮機(jī)。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于改善了冷凝器性能以及蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的 性能系數(shù)。因此，增強(qiáng)了蒸發(fā)器制冷能力。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于熱交換器利用蒸發(fā)器外的冷蒸氣冷卻冷凝器的 第一部分外的液體，因此增加了再冷卻。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于從受液器至壓縮機(jī)的制冷劑管線可以這樣設(shè)置 其起始于受液器的頂部附近，從而確保了僅蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)，因此，減 少了可能危害壓縮機(jī)的沖缸(slugging)問題。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比，利用更低的壓縮機(jī)能 耗就可以達(dá)到同樣的舒適度，這可以導(dǎo)致車輛的改善的經(jīng)濟(jì)油耗。這還 可以延遲高風(fēng)扇速度請求的啟動(dòng)，以及可以改善噪音、振動(dòng)和舒適性 (,)問題。


圖1為車輛HVAC系統(tǒng)的空調(diào)部分的示意圖2為用在圖l的HVAC系統(tǒng)中的接收器/干燥器一受液器--內(nèi)置的熱交換器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖l至圖2，示出了采暖通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)20的空調(diào)部 分18?？照{(diào)部分18包括位于客艙HVAC組件26中的蒸發(fā)器24。制冷劑 管線28將制冷劑從蒸發(fā)器24輸送到接收器/干燥器一受液器--內(nèi)置的 熱交換器(RDAIX) 30。制冷劑管線36將制冷劑從RDAIX 30輸送到制 冷劑壓縮機(jī)34。制冷劑管線36將制冷劑從壓縮機(jī)輸送到冷凝器38。如 果需要，RDAIX 30可以安裝在冷凝器38上。制冷劑管線40將制冷劑從 冷凝器38輸送到膨脹裝置42。膨脹裝置42最好是熱膨脹閥，但如果需 要也可以是節(jié)流管。制冷劑管線44將制冷劑從膨脹裝置42輸送回蒸發(fā) 器24，從而完成制冷劑回路46。
RDAIX 30包括受液器部分50，受液器通常形成為圓柱形箱體的形
狀，在受液器內(nèi)安裝有也形成為圓柱形箱體形狀的接收器/干燥器部分 52。結(jié)構(gòu)支撐件54可以將接收器/干燥器部分52相對于受液器部分50 保持就位。這些結(jié)構(gòu)支撐件54可以采用任何形狀和結(jié)構(gòu)，以保持接收 器/干燥器部分52相對于受液器部分50的間距。弓形拱頂56安裝在接 收器/干燥器部分52之上的受液器50的上部。
受液器50包括受液器入口 58，受液器入口在受液器部分50的頂部 60鄰近拱頂56設(shè)置。制冷劑管線28將制冷劑輸送到受液器入口 58。 受液器部分50包括受液器出口 62，受液器出口 62也設(shè)置在頂部60附 近。受液器出口 62連接于制冷劑管線32。受液器出口 62還包括延伸到 拱頂56下面的導(dǎo)管64，該導(dǎo)管64的入口 66在拱頂56的下面朝向上方。 受液器部分50還包括鄰近接收器/干燥器部分52設(shè)置的熱傳導(dǎo)元件68， 例如散熱片或湍流器帶(turbulator tapes )。
接收器/干燥器部分52包括接收來自冷凝器38的第一部分74的制 冷劑的接收器/干燥器入口 70，以及將制冷劑從接收器/干燥器部分52 輸送進(jìn)冷凝器38的再冷卻器部分76的接收器/干燥器出口 72。干燥劑 78可以設(shè)置在接收器/干燥器部分52內(nèi)的入口 70和出口 72之間。
現(xiàn)在描述空調(diào)系統(tǒng)18的運(yùn)行。當(dāng)啟動(dòng)制冷劑壓縮器34時(shí)，壓縮器 壓縮制冷劑并通過制冷劑管線36將制冷劑輸送進(jìn)冷凝器38的第一部分 74。通過冷凝器38的氣流(在圖1中由虛線箭頭82表示)從制冷劑吸 收熱量。接著，通過接收器/干燥器入口 70，制冷劑從第一部分74輸送進(jìn)RDAIX 30的接收器部分52。當(dāng)其流過干燥劑78時(shí)，制冷劑中的水分 被去除。而且，熱量從接收器/干燥器部分52中的制冷劑傳遞(在圖2 中由虛線的雙向箭頭84表示)到受液器部分50中的制冷劑。然后，制 冷劑流過出口 72，進(jìn)入冷凝器38的再冷卻器部分76，在此，氣流82 去除多余的熱量。接收器/干燥器部分52和受液器部分50中的制冷劑 之間的熱交換導(dǎo)致更冷的制冷劑流入再冷卻器部分76。
制冷劑離開冷凝器38后，通過制冷劑管線40輸送到膨脹裝置42, 在膨脹裝置中，壓力降低并導(dǎo)致溫度降低。然后，冷卻的制冷劑通過制 冷劑管線44輸送進(jìn)蒸發(fā)器24。通過蒸發(fā)器24的氣流(在圖1中用虛線 箭頭81表示)向制冷劑放出熱量。接著制冷劑通過制冷劑管線28輸送 到RDAIX 30。
制冷劑通過受液器入口 58進(jìn)入受液器部分50并撞擊到拱頂56上。 這使得液態(tài)制冷劑沉淀到受液器部分50的底部，而蒸氣上升到頂部。 沉淀到受液器部分50的底部的液態(tài)制冷劑沿接收器/干燥器部分52的 外表面圍繞熱傳導(dǎo)元件68流動(dòng)，以形成從接收器/干燥器部分52的制 冷劑到受液器部分50中的制冷劑的熱傳導(dǎo)。因此，接收器/干燥器部分 52的外表面和熱傳導(dǎo)元件68在RDAIX 30內(nèi)形成一個(gè)熱交換器，總體標(biāo) 示為86。
然后，制冷劑從受液器部分50的頂部60附近被吸到壓縮器34。優(yōu) 選地，制冷劑通過朝向上方的入口 66從拱頂56的下部^皮吸入。頂部60 附近的制冷劑是蒸氣，因此減少或消除了潛在的壓縮機(jī)沖缸的問題。
雖然詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠 認(rèn)識(shí)到由所附的權(quán)利要求限定的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種可替換的設(shè)計(jì)和實(shí) 施方式。
權(quán)利要求
1. 一種接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，用于車輛的HVAC系統(tǒng)的空調(diào)部分，該接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括受液器部分，具有構(gòu)造成與蒸發(fā)器流體連通的受液器入口，以及構(gòu)造成與壓縮器流體連通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安裝在受液器部分內(nèi)，并具有構(gòu)造成與冷凝器的第一部分流體連通的接收器/干燥器入口，以及構(gòu)造成與冷凝器的再冷卻器部分流體連通的接收器/干燥器出口。
2. 權(quán)利要求1所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，包 括熱傳導(dǎo)元件，其鄰近接收器/干燥器部分設(shè)置在受液器部分內(nèi)。
3. 權(quán)利要求2所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，其 中，熱傳導(dǎo)元件為湍流器帶。
4. 權(quán)利要求1所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，其 中，受液器部分包括在接收器/干燥器部分之上延伸的拱頂。
5. 權(quán)利要求4所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，其 中，受液器出口包括在拱頂下面延伸的導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括在拱頂下朝向 上方的入口 。
6. 權(quán)利要求1所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，其 中，受液器入口和受液器出口鄰近受液器部分的頂部設(shè)置。
7. 權(quán)利要求1所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，包 括將接收器/干燥器部分相對于受液器部分保持間隔關(guān)系的結(jié)構(gòu)支撐 件。
8. 權(quán)利要求1所述的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，其 中，接收器/干燥器部分包括位于接收器/干燥器入口和接收器/干燥器 出口之間的干燥劑。
9. 用于車輛中的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，包括 壓縮器；冷凝器，具有與壓縮器流體連通的第一部分和再冷卻器部分； 膨脹裝置，與再冷卻器部分流體連通；蒸發(fā)器，與膨脹裝置流體連通；以及接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器，包括受液器部分，具有 與蒸發(fā)器流體連通的受液器入口 ，以及與壓縮器流體連通的受液器出 口；和接收器/干燥器部分，安裝在受液器部分內(nèi)，并具有與所迷第一 部分流體連通的接收器/干燥器入口 ，以及與冷凝器的再冷卻器部分流 體連通的接收器/干燥器出口 。
10. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，該接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器安裝在冷凝器上。
11. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，該接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括在受液器部分內(nèi)鄰近接收器/干燥器部分設(shè) 置的熱傳導(dǎo)元件。
12. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，該接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括在接收器/干燥器部分之上延伸的受液器部 分內(nèi)的拱頂。
13. 權(quán)利要求12的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，受液器出口包括在 拱頂下面延伸的導(dǎo)管，該導(dǎo)管包括在拱頂下朝向上方的入口。
14. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，受液器入口和受液 器出口鄰近受液器部分的頂部設(shè)置。
15. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，膨脹裝置為熱膨脹閥。
16. 權(quán)利要求9的采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，其中，該接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括將接收器/干燥器部分相對于受液器部分保 持間隔關(guān)系的結(jié)構(gòu)支撐件。
17. 運(yùn)行車輛采暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟(a) 在將制冷劑輸送通過冷凝器的第一部分之前壓縮制冷劑；(b) 將制冷劑從第一部分輸送通過接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱 交換器的接收器/干燥器部分；(c) 將制冷劑從接收器/干燥器部分輸送通過冷凝器的再冷卻器部分；(d) 將制冷劑從再冷卻器輸送通過膨脹裝置；(e) 將制冷劑從膨脹裝置輸送通過蒸發(fā)器；(f) 將制冷劑從蒸發(fā)器輸進(jìn)接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器的受液器部分，圍繞接收器/干燥器部分；(g) 使受液器部分內(nèi)的制冷劑和接收器/干燥器部分內(nèi)的制冷劑之 間進(jìn)行熱交換；以及(h) 將制冷劑從受液器部分輸送到壓縮機(jī)。
18. 權(quán)利要求17的方法，其中，步驟(g)進(jìn)一步限定為在受液器 部分內(nèi)鄰近接收器/干燥器部分設(shè)置熱傳導(dǎo)元件，以加強(qiáng)受液器部分內(nèi) 的制冷劑和接收器/干燥器部分內(nèi)的制冷劑之間的熱交換。
19. 權(quán)利要求17的方法，其中，步驟(f)進(jìn)一步限定為在受液器 部分內(nèi)設(shè)置在接收器/干燥器部分之上的拱頂，并將進(jìn)入受液器部分的 制冷劑輸送到拱頂上。
20. 權(quán)利要求17的方法，其中，步驟(d)進(jìn)一步限定為將制冷劑 輸送通過設(shè)置在接收器/干燥器部分內(nèi)的干燥劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了車輛空調(diào)系統(tǒng)的接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器及運(yùn)行方法。接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器包括受液器部分，具有構(gòu)造成與蒸發(fā)器流體連通的受液器入口，以及構(gòu)造成與壓縮器流體連通的受液器出口；和接收器/干燥器部分，安裝在受液器部分內(nèi)，并具有構(gòu)造成與冷凝器的第一部分流體連通的接收器/干燥器入口，以及構(gòu)造成與冷凝器的再冷卻器部分流體連通的接收器/干燥器出口。接收器/干燥器-受液器內(nèi)置的熱交換器能使受液器部分內(nèi)的制冷劑和接收器/干燥器部分內(nèi)的制冷劑之間進(jìn)行熱交換。
文檔編號(hào)F25B1/00GK101419003SQ200810170709
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者L·P·齊爾, M·M·薩林 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司