[发明专利]车辆HVAC系统中的水冷却冷凝器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于车辆中的加热、通风和空调(HVAC)系统，更具体地涉及HVAC系统的空调部分。

背景技术

在提高机动车辆的燃料经济性上存在很大的动力。一种降低燃料经济性的车辆操作就是空调，这是因为空调在工作时消耗了大量的能量。典型的HVAC系统具有基于峰值工作条件而确定尺寸的致冷压缩机和冷凝器。通常在热天车辆初始启动后的约头五分钟会用到峰值工作条件。当车辆内部被一定程度的冷却后，就不再需要峰值工作条件，从而HVAC系统在较低的稳态条件下工作，而该稳态条件所需的HVAC系统输出大大减少。结果，即使HVAC系统可以很小比例的时间工作在峰值效能下，但是车辆在HVAC系统方面仍承担了过多的质量、成本和封装损失(packaging penalty)。因此，人们希望提供这样一种用于车辆的空调系统，即该空调系统为车辆乘客提供充足的冷却性能而且根据实际情况尽可能高效地工作，同时最小化空调系统的成本、质量和封装空间。

发明内容

一个实施例构想了一种用于车辆中的HVAC系统。所述HVAC系统可包括：蒸发器；致冷压缩机，其从所述蒸发器接收致冷剂并且压缩所述致冷剂；冷凝器，其从所述压缩机接收所述致冷剂并且具有散热片，空气流过所述散热片以从流过所述冷凝器的致冷剂带走热量；和膨胀装置，其从所述冷凝器接收所述致冷剂并且将所述致冷剂引导至所述蒸发器。所述HVAC系统还包括：水槽，其接收并存储水；水喷射泵，其从所述水槽接收水；和喷嘴，其从所述水喷射泵接收水并且定位成邻近于所述冷凝器，所述喷嘴构造成将水喷洒到所述冷凝器的散热片上。

一个实施例构想了一种在车辆中操作HVAC系统的方法，所述方法包括如下步骤：在将致冷剂引导至蒸发器之前，引导致冷剂通过膨胀装置以降低所述致冷剂的温度；引导空气和所述致冷剂通过所述蒸发器以藉此使得所述致冷剂从所述空气吸收热量；在所述致冷剂从所述蒸发器流出之后以及在所述致冷剂流过冷凝器之前压缩所述致冷剂；引导所述致冷剂通过所述冷凝器同时抽取空气通过所述冷凝器，以藉此使得所述空气从所述致冷剂吸收热量；在水槽中提供水；以及选择性地将水从所述水槽喷洒到所述冷凝器上，以藉此使得所述水从流过所述冷凝器的所述致冷剂吸收热量。

实施例的一个优点在于车辆HVAC系统的空调部分可通过将水喷洒到冷凝器上以提高冷凝器的致冷剂冷却能力而更加高效地工作。通过冷凝器上的水蒸发使得能够在短时间内得到峰值工作效能。而且，在其他情况下可能被排到地面上的已冷却的水可被用于冷却。这可通过提高总的HVAC系统效率而降低峰值HVAC系统功率需求，并且同时保持所期望的车厢冷却性能。可基于更接近稳态工作条件(即使在峰值载荷期间)，压缩机和冷凝器的尺寸被设计成小于常规压缩机和冷凝器。这种HVAC系统也可允许减小某些HVAC系统部件的尺寸，从而有可能导致较低的总质量以及改善的系统封装。较低的总质量可提高车辆的燃料经济性。

根据上述，本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种用于车辆中的HVAC系统，包括：

蒸发器；

致冷压缩机，其构造成从所述蒸发器接收致冷剂并且压缩所述致冷剂；

冷凝器，其构造成从所述压缩机接收所述致冷剂并且具有散热片，所述散热片构造成使空气流过所述散热片以从流过所述冷凝器的致冷剂带走热量；

膨胀装置，其构造成从所述冷凝器接收所述致冷剂并且将所述致冷剂引导至所述蒸发器；

水槽，其构造成在其内接收并存储水；

水喷射泵，其构造成从所述水槽接收水；和

喷嘴，其构造成从所述水喷射泵接收水，所述喷嘴定位成邻近于所述冷凝器并且被设置取向以将水喷洒到所述冷凝器的散热片上。

技术方案2：如技术方案1所述的HVAC系统，其特征在于，所述蒸发器包括排放部和冷凝物排放管线，所述排放部构造成接收从所述蒸发器滴落的冷凝物，所述冷凝物排放管线构造成将冷凝物从所述排放部引导到所述水槽内。

技术方案3：如技术方案1所述的HVAC系统，其特征在于，所述水槽具有充填颈部和罩盖，所述充填颈部和罩盖构造成允许操作者将水倒入所述水槽内。

技术方案4：如技术方案1所述的HVAC系统，其特征在于，包括HVAC控制器，其中所述水喷射泵是电驱动的并且由所述HVAC控制器激活和去激活。

技术方案5：如技术方案1所述的HVAC系统，其特征在于，包括发动机冷却风扇，所述发动机冷却风扇定位成邻近于所述冷凝器并且构造成推动空气通过所述冷凝器的所述散热片。