车载空调模块以及汽车的制作方法

1.本发明涉及车载制冷设备领域，具体地说，涉及车载空调模块以及汽车。


背景技术：

2.汽车空调模块安置于车辆仪表台内，该模块作用是对车辆乘员舱的空气进行温度，湿度，清洁度等进行调节。图1是现有技术的一种车载空调模块的结构示意图。如图1所示，现有技术的一种车载空调模块的主要结构与工作过程如下：由壳体3构建整个空调模块，承载其中各种零部件。使用第一隔板15、第二隔板16、第三隔板17将内部空间划分为数个相对独立的气流通道。使用内外循环风门4来切换空气来源(车内空气源1或者车外空气源2)，使用过滤芯5进行空气颗粒及气味等净化，使用蒸发器6对气流进行降温，使用暖风芯体8对气流进行升温。使用温度风门7来控制进入暖风芯体8中的空气流量，从而通过冷热空调混合的方式来调整气流到合适的温度和湿度。最后经由除霜风门11，吹面风门9，吹脚风门10进行气流调整，使第二气流13吹到前挡及侧窗玻璃，使第一气流12吹到乘员胸部以上区域，使第三气流14吹到乘员脚部区域。作为冷源的蒸发器6，内部流动的低温相变工质。作为热源的暖风芯体8内部流动的高温液体。
3.图2是现有技术的另一种车载空调模块的结构示意图。如图2所示，现有技术的另一种车载空调模块(其他车型)中暖风芯体8可以由冷凝器18(内部流动的高温相变工质)以及电加热器19单一或组合使用作为替代热源。
4.在现有技术中，作为冷源的蒸发器内部流动相变工质，工作压力高，分子小容易泄漏，零件对生产要求较高。
5.当部分车型中，通过调整蒸发器内相变工质压力来改变冷源制冷量供给。通过调整冷凝器内相变工质压力来改变热源制热量供给。但这些调整需要监控空调制冷剂循环系统中多个点的压力与温度状态后，驱动压缩机，冷凝风扇，电子膨胀阀等器件协同配合完成，过程复杂，标定难度大。
6.在新能源车中，除了空调模块使用到蒸发器以外，整个空调制冷剂循环系统会存在多个蒸发器，管路配置复杂，外加制冷剂在蒸发器中相变，冷冻机油在制冷剂循环中不容易返回压缩机，引起压缩机缺油发生故障，而且，占据了较大的车内空间，压缩了车辆乘员舱的有效空间。
7.部分新能源车型中，使用冷凝器与电加热作为热源，结构复杂，通风阻力较大，对于鼓风机的功率要求较高。同时空调模块的噪音也会相应提高，对车辆隔音降噪提出更高要求。
8.因此，本发明提供了一种体积更小的车载空调模块以及具有该车载空调模块的汽车。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的问题，本发明的车载空调模块以及汽车，克服了现有技术的困
难，能够将冷源与热源合并，减少空调模块内部芯体的数量，起到简化空调模块内部结构、增大乘员舱空间、降低开发与生产成本的作用，通过分区流通非相变工质提升了控制的精确性，并且还能改善压缩机回油提高可靠性。
10.本发明的实施例提供一种车载空调模块，包括：
11.一壳体，具有一分区进风组件和一分区出风组件，并形成连通所述分区进风组件和分区出风组件的唯一气流通道；以及
12.一空调换热器，设置于所述分区进风组件的下游与所述分区出风组件的上游之间，所述空调换热器包括至少两个可独立调节热源热量的区域，每个区域具有对应的换热管路以分区流通非变相工质。
13.在一个优选实施例中，所述分区出风组件包括至少两套风门管道组件，每个所述区域各自连通对应的风门管道组件，所述风门管道组件至少包括一具有吹面风门的第一出风口、一具有吹脚风门的第二出风口，经所述风门管道组件的至少一出风口向所述壳体外发射空气流。
14.在一个优选实施例中，每个所述风门管道组件的第一出风口和第二出风口分别车内的同一座位空间发射经过换热后的第一空气流和第三空气流。
15.在一个优选实施例中，所述风门管道组件还包括一具有除霜风门的第三出风口。
16.在一个优选实施例中，所述第三出风口设有一热源，以再次加热经过所述第三出风口的第二空气流。
17.在一个优选实施例中，所述风门管道组件还包括一具有吹身风门的第四出风口。
18.在一个优选实施例中，每个所述区域通过独立气道连通对应的所述风门管道组件，所述风门管道组件的各出风口之间通过第三搁板分隔。
19.在一个优选实施例中，所述分区进风组件包括两进风口和一内外循环风门，所述内外循环风门位于两个所述进风口的下游，两个所述进风口分别连通车内空气源和外空气源，所述内外循环风门择一连通两个所述进风口中的一个，两所述进风口之间由第一搁板分隔。
20.在一个优选实施例中，还包括：一过滤芯，设置于分区进风组件的下游与所述空调换热器的上游之间。
21.本发明的实施例还提供一种汽车，包括如上述的车载空调模块，所述车载空调模块内嵌于所述汽车的仪表台，向乘员舱发射空气流。
22.本发明的车载空调模块以及汽车能够将冷源与热源合并，减少空调模块内部芯体的数量，起到简化空调模块内部结构、增大乘员舱空间、降低开发与生产成本的作用，通过分区流通非相变工质提升了控制的精确性，并且还能改善压缩机回油提高可靠性。
附图说明
23.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
24.图1是现有技术的一种车载空调模块的结构示意图。
25.图2是现有技术的另一种车载空调模块的结构示意图。
26.图3是本发明的第一种车载空调模块的结构示意图。
27.图4是本发明的第一种车载空调模块中分区出风组件的结构示意图。
28.图5是本发明的第二种车载空调模块的结构示意图。
29.图6是本发明的第三种车载空调模块的结构示意图。
30.图7是图6中a-a向的剖面图。
31.附图标记
32.1车内空气源
33.2车外空气源
34.3壳体
35.4内外循环风门
36.5过滤芯
37.6蒸发器
38.7温度风门
39.8暖风芯体
40.9吹面风门
41.10吹脚风门
42.11除霜风门
43.12第一空气流
44.13第二空气流
45.14第三空气流
46.15第一隔板
47.16第二隔板
48.17第三隔板
49.18冷凝器
50.19电加热器
51.20空调换热器
52.201第一区域
53.202第二区域
54.203第三区域
55.204第四区域
56.21热源
57.22分区进风组件
58.23分区出风组件
具体实施方式
59.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本技术所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本技术中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
60.下面以附图为参考，针对本技术的实施例进行详细说明，以便本技术所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本技术可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
61.在本技术的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本技术的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本技术中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本技术的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
63.为了明确说明本技术，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
64.在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
65.当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。
66.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
67.此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本技术。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
68.虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本技术所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
69.图3是本发明的第一种车载空调模块的结构示意图。图4是本发明的第一种车载空调模块中分区出风组件的结构示意图。如图3和4所示，本发明的实施例提供一种车载空调模块，包括：一壳体3和一空调换热器20。壳体3具有一分区进风组件22和一分区出风组件23，并形成连通分区进风组件22和分区出风组件23的唯一气流通道。空调换热器20设置于分区进风组件22的下游与分区出风组件23的上游之间，空调换热器20包括至少两个可独立调节热源热量的区域，本实施例中的空调换热器20包括第一区域201和第二区域202两个区域，其中，每个区域具有对应的换热管路(图中未示出)以分区流通非变相工质(图中未示出)。并且，车载空调模块还可以内置各类传感器、鼓风机等部件，组合实现不同功能，此处不再赘述。本发明将冷源与热源合并，减少空调模块内部芯体的数量，起到简化空调模块内部结构、增大乘员舱空间、降低开发与生产成本的作用。使用容易受控的无相变冷热源工质，替代相变工质，使空调模块的制冷量和制热量其更容易控制。将空调制冷剂循环系统换热器(蒸发器，冷凝器)从空调模块内部移走，可以在整车中实现集中布置，改善压缩机回油提高可靠性，并且，有助于提升乘员舱的有效空间。
70.在一个优选实施例中，分区出风组件23包括至少两套风门管道组件，第一区域201和第二区域202各自通对应的风门管道组件，风门管道组件至少包括一具有吹面风门9的第一出风口、一具有吹脚风门10的第二出风口以及一具有除霜风门11的第三出风口，并经过风门管道组件的至少一出风口向壳体3外发射空气流。本实施例中。每个风门管道组件的第一出风口和第二出风口分别车内的同一座位空间发射经过换热后的第一空气流12和第三空气流14，从而实现对基于每个区域的同温度送风。第三出风口用于向车辆前挡发射第二空气流13，但不以此为限。
71.在一个优选实施例中，每个区域通过独立气道连通对应的风门管道组件，风门管道组件的各出风口之间通过第三搁板17分隔，从而确保不同温度的空气流之间避免进行换热，实现精确的温度控制，但不以此为限。
72.在一个优选实施例中，分区进风组件22包括两进风口和一内外循环风门4，内外循环风门4位于两个进风口的下游，两个进风口分别连通车内空气源1和外空气源2，内外循环风门4择一连通两个进风口中的一个，两进风口之间由第一搁板15分隔，本发明可以根据需要或是环境情况选择车内空气源1和外空气源2作为进气源，但不以此为限。
73.继续参考图3、4，本发明通过使用内部流通非相变工质(比如：乙二醇溶液等，但不以此为限)的空调换热器20替代现有技术结构(图1、2中)中的蒸发器6，暖风芯体8，冷凝器18与电加热器19之间单一或互相组合的冷热源。在制冷时，空调换热器20内部流通温度较低的液体作为冷源降低流过气流的温度。在制热时，空调换热器20内部流通温度较高的液体作为热源提高流过气流的温度。因为本发明只有1个空调换热器20，可以通过其中工质的温度和流量变化，使气流直接达到目标温度，不用像传统汽车空调模块那样掺入热风进行提温，因此本发明的空调模块中不再需要温度风门来控制进入热源的风量进行混风加热。
74.图5是本发明的第二种车载空调模块的结构示意图。如图5所示，本发明的第二种车载空调模块与第一种车载空调模块的区别在于：还包括一过滤芯5，设置于分区进风组件的下游与空调换热器20的上游之间，在加热之前预先进行空气过滤，去除空气中的有害气体的杂质，提高空气品质。为了进一步增强空调模块的除湿能力，需要对气流进行冷却再升温。可以将空调换热器20作为冷源去除空气中的水份，同时在对应的气流通风路径的第三
出风口中增加一个热源21(在暖风芯体8或者电加热19中选择)以再次加热经过第三出风口的第二空气流13，增加其吸收水份的能力。该热源可以在一个或者多个通风路径中增加。其余相关技术特征如前所述，此处不再赘述。
75.图6是本发明的第三种车载空调模块的结构示意图。图7是图6中a-a向的剖面图。如图6、7所示，本发明的第三种车载空调模块与第一种车载空调模块的区别在于：风门管道组件还包括一具有吹身风门的第四出风口，并且，空调换热器20包括第一区域201、第二区域202、第三区域203以及第四区域204，但不以此为限。
76.其中，第一区域201对应第一风门管道组件，部分空气经过第一区域201的换热后，可以通过朝向汽车主驾驶座的第一出风口、第二出风口、以及第四出风口发射空气流，调节汽车主驾驶座的温度，并且还可以通过第三出风口向车辆前挡发射第二空气流进行除湿，但不以此为限。
77.第二区域202对应第二风门管道组件，部分空气经过第二区域202的换热后，可以通过朝向汽车副驾驶座的第一出风口、第二出风口、以及第四出风口发射空气流，调节汽车副驾驶座的温度，并且还可以通过第三出风口向车辆前挡发射第二空气流进行除湿，但不以此为限。
78.第三区域203对应第三风门管道组件，部分空气经过第三区域203的换热后，可以通过朝向汽车主驾驶后座的第一出风口、第二出风口、以及第四出风口发射空气流，调节汽车主驾驶后座的温度，但不以此为限。
79.第四区域204对应第四风门管道组件，部分空气经过第四区域204的换热后，可以通过朝向汽车副驾驶后座的第一出风口、第二出风口、以及第四出风口发射空气流，调节汽车副驾驶后座的温度，但不以此为限。
80.本发明利用一个内部流动非相变工质的空调换热器，同时作为冷源与热源。替代现行以蒸发器作为冷源，冷凝器，暖风芯体，电加热作为热源的方法。通过上述结构，只利用了一个空调换热器20就实现了对车内四个区域的分区温控，以及前挡除湿大大简化了车载空调模块的结构，缩小了整体体积。对于一些应用中，可以在某个，或某多个风道中，增加一个辅助热源，以提高空调的除湿能力。空调换热器可以是一个整体的形式，也可以是多个分割组合，以实现其中工质不同流量温度的控制，实现多种出风温度。
81.本发明的实施例还提供一种汽车，包括上述的车载空调模块，其特征在于：车载空调模块内嵌于汽车的仪表台，向乘员舱发射空气流。相关技术特征如前所述，此处不再赘述。本发明可以大幅简化现有空调模块的结构，减小其外形尺寸，释放更多空间给乘员舱。由于不使用相变工质，可以简化冷热源的温度控制。并且还能简化制冷剂循环系统的布置，方便冷冻机回到压缩机中，提高系统可靠性。
82.综上，本发明的车载空调模块以及汽车能够将冷源与热源合并，减少空调模块内部芯体的数量，起到简化空调模块内部结构、增大乘员舱空间、降低开发与生产成本的作用，通过分区流通非相变工质提升了控制的精确性，并且还能改善压缩机回油提高可靠性。
83.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种车载空调模块，其特征在于，包括：一壳体(3)，具有一分区进风组件(22)和一分区出风组件(23)，并形成连通所述分区进风组件(22)和分区出风组件(23)的唯一气流通道；以及一空调换热器(20)，设置于所述分区进风组件(22)的下游与所述分区出风组件(23)的上游之间，所述空调换热器(20)包括至少两个可独立调节热源热量的区域，每个区域具有对应的换热管路以分区流通非变相工质。2.如权利要求1所述的车载空调模块，其特征在于，所述分区出风组件(23)包括至少两套风门管道组件，每个所述区域各自连通对应的风门管道组件，所述风门管道组件至少包括一具有吹面风门(9)的第一出风口、一具有吹脚风门(10)的第二出风口，经所述风门管道组件的至少一出风口向所述壳体(3)外发射空气流。3.如权利要求2所述的车载空调模块，其特征在于，每个所述风门管道组件的第一出风口和第二出风口分别车内的同一座位空间发射经过换热后的第一空气流(12)和第三空气流(14)。4.如权利要求2所述的车载空调模块，其特征在于，所述风门管道组件还包括一具有除霜风门(11)的第三出风口。5.如权利要求4所述的车载空调模块，其特征在于，所述第三出风口设有一热源(21)，以再次加热经过所述第三出风口的第二空气流(13)。6.如权利要求2所述的车载空调模块，其特征在于，所述风门管道组件还包括一具有吹身风门的第四出风口。7.如权利要求2所述的车载空调模块，其特征在于，每个所述区域通过独立气道连通对应的所述风门管道组件，所述风门管道组件的各出风口之间通过第三搁板(17)分隔。8.如权利要求1所述的车载空调模块，其特征在于，所述分区进风组件(22)包括两进风口和一内外循环风门(4)，所述内外循环风门(4)位于两个所述进风口的下游，两个所述进风口分别连通车内空气源(1)和外空气源(2)，所述内外循环风门(4)择一连通两个所述进风口中的一个，两所述进风口之间由第一搁板(15)分隔。9.如权利要求1所述的车载空调模块，其特征在于，还包括：一过滤芯(5)，设置于分区进风组件的下游与所述空调换热器(20)的上游之间。10.一种汽车，包括如权利要求1所述的车载空调模块，其特征在于：所述车载空调模块内嵌于所述汽车的仪表台，向乘员舱发射空气流。

技术总结
本发明提供了车载空调模块以及汽车，其中，车载空调模块包括：一壳体，具有一分区进风组件和一分区出风组件，并形成连通分区进风组件和分区出风组件的唯一气流通道；以及一空调换热器，设置于分区进风组件的下游与分区出风组件的上游之间，空调换热器包括至少两个可独立调节热源热量的区域，每个区域具有对应的换热管路以分区流通非变相工质。本发明能够将冷源与热源合并，减少空调模块内部芯体的数量，起到简化空调模块内部结构、增大乘员舱空间、降低开发与生产成本的作用，通过分区流通非相变工质提升了控制的精确性，并且还能改善压缩机回油提高可靠性。机回油提高可靠性。机回油提高可靠性。


技术研发人员：蔡俊卿 唐启天 姚锋
受保护的技术使用者：海立马瑞利汽车系统有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/6/27