用於車輛的空調系統的製作方法
2023-05-29 06:43:51
專利名稱：用於車輛的空調系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於車輛的空調系統，具體來說，涉及這樣一空調系統，它適用於具有小的全球變暖可能的製冷劑。
背景技術：
為了保證車輛的安全性，已對空調系統提出各種類型的措施。裝備有這樣安全措施的一空調系統公開在日本實用新型公開No.S56-40182/1981中。該已知的安全措施具有一設置在冷卻劑循環通道的高壓部分內的安全閥。安全閥設計成當高壓部分內的壓力異常地上升時，它的閥件離其閥片提升而打開閥，由此，將製冷劑從高壓部分中排出，且壓縮機的熔絲線路打開通過閥件，由此，切斷通向壓縮機的電源。
考慮到全球的環境，近年來，已研製出使用具有小的全球變暖可能的製冷劑而不是傳統的製冷劑R134a的空調系統。具體來說，這種類型的製冷劑包括新型的如R152a的替代flon氣體和如CO2或HC的非flon氣體。然而，在上述已知的空調系統中使用這樣的製冷劑會引起如下的諸多問題。
如果車輛具有一迎面的相撞，因而已知空調系統的一部分損壞，高壓部分內的壓力決不異常地上升，以致安全閥不打開。在空調系統的損壞部分位於發動機空間和車廂之間儀表空間內的製冷劑循環通道內的情形中，因此，逐漸地從損壞部分洩漏出來的製冷劑可能流入車廂內。因為諸如R152a或HC之類的製冷劑氣體易燃，所以，應避免這種類型的氣體流入車廂內。此外，從車內使用者的安全性考慮，不希望車廂內有製冷劑(即使是CO2氣體)濃度的上升。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一用於車輛的空調系統，即使車輛遭遇交通事故，它也能防止洩漏的製冷劑流入車廂內。
為了達到該目的，提供一帶有根據本發明的安全閥的車輛的空調系統，該系統包括
一電子控制單元，它用來探測車輛的碰撞並致動所述的安全裝置；一循環通道，它從車輛的發動機空間、藉助於在發動機空間和車廂之間的儀表空間而延伸，以便製冷劑的循環；以及一排放裝置，它在電子控制單元輸出一致動信號到安全裝置時，用來從發動機空間內的循環通道排出製冷劑。
具體來說，安全裝置是一氣囊。排放裝置包括一連接到在發動機空間內的循環通道的電磁閥，當電子控制單元輸出致動信號到氣囊時，電磁閥打開而從循環通道通過閥排出製冷劑。按照製冷劑流動方向的順序，一壓縮機、一冷凝器和一膨脹閥設置在位於發動機空間內的循環通道的一部分內，一蒸發器設置在儀表空間內。排放裝置包括一繼電器，它根據從電子控制單元發送給氣囊的致動信號實施關閉，由此，允許將一驅動信號供應到電磁閥，以打開電磁閥。
根據上述的空調系統，電子控制單元可靠地探測一車輛的碰撞，並輸出一致動信號到安全裝置。如果車輛遭遇一碰撞，則排放裝置瞬時地從循環通道排出製冷劑到發動機空間，即，藉助於電磁閥，排出車輛外。這可防止製冷劑流入到車廂內。
較佳地是，電磁閥應位於發動機空間內的壓縮機和膨脹閥之間。更為較佳地是，電磁閥應位於冷凝器和膨脹閥之間。
根據該系統，由於電磁閥插入在從壓縮機延伸到膨脹閥的循環通道的高壓部分內，所以，製冷劑可通過電磁閥有效地排出。
較佳地是，排放裝置應包括一在車輛外部和電磁閥之間走向的軟管，以使循環通道內的製冷劑可通過軟管排放到車輛外。
製冷劑較佳地應是CO2氣體、易燃製冷劑中的一種，以及它們的混合物，更為較佳地是R152a。
這是因為即使當上述的空調系統使用一小的全球變暖可能的製冷劑時，例如，CO2氣體、易燃製冷劑，或它們的混合物，則在車輛碰撞時刻洩漏到車廂內的製冷劑可儘可能地受到抑制，因此，防止對司機和/或乘客造成二次的災難。另一原因在於，R152a具有類似於R134a的特性，因此，容易適應空調系統。
從下文中給出的詳細描述中，本發明應用性的進一步的範圍將變得更加明白。然而，應該理解到，詳細的描述和具體的實例儘管它們指出本發明的優選的實施例，但給出它們僅是為了說明的目的，由於在本發明的精神和範圍內，本技術領域內的技術人員，通過閱讀該詳細描述，將會明白各種變化和改型。
附圖的簡要說明從下文中給出的詳細描述，以及為了說明的目的而給出的諸附圖，技術人員將會更加完整地理解本發明，所述諸附圖不限制本發明，在諸附圖中
圖1是示出根據本發明的一實施例的空調系統的示意的布置圖；圖2是設置在圖1的系統中的一電磁閥的截面圖；圖3是示出圖1的系統的一部分的方框圖。
具體實施例方式
如圖1所示，一用於車輛的空調系統10具有一循環通道，它從車輛的發動機空間12延伸到位於發動機空間12和車廂14之間的一儀表空間13內。該系統利用流動在循環通道內的製冷劑的潛熱，可將車廂14內的溫度調節到一理想的設定溫度。
一壓縮機16設置在發動機空間12內的循環通道內，並通過容納在發動機空間12內的發動機18的驅動力進行工作。壓縮機16抽吸通過吸入埠的氣體的製冷劑，在機內壓縮該製冷劑，並供應作為高溫和高壓氣體的製冷劑朝向從排放埠起的循環通道的下遊。即，壓縮機16形成製冷劑的流動，同時，壓縮該製冷劑。
相對於製冷劑流動方向，在壓縮機16的下遊處，一冷凝器20設置在循環通道內。即，壓縮機16的排放埠通過循環通道連接到冷凝器20。藉助於由一風扇(未示出)供應的冷卻空氣，冷凝器20冷卻和凝固從壓縮機16中接受的製冷劑。
一接受器22設置在位於冷凝器20下遊處的循環通道內。接受器22執行對從冷凝器20接受到的高壓製冷劑進行蒸氣和液體分離，並只讓液態的製冷劑流向下遊。
此外，一電磁閥24、一膨脹閥26，以及一蒸發器28(將在下文中描述)，以循環通道命名的順序設置在接受器22的下遊。
蒸發器28位於儀表空間13內。儀表空間13用一儀表屏與車廂14隔開。來自於接受器22的處於高壓液態的製冷劑，通過膨脹閥26供應到蒸發器28，並蒸發成為在蒸發器28內的低溫、低壓的蒸氣。蒸發器28定位在壓縮機16的上遊，並通過循環通道連接到壓縮機16的抽吸埠。因此，在蒸發器28內蒸發的低溫、低壓的氣體的製冷劑被抽吸到壓縮機16內。由於膨脹閥26的開口根據蒸發器28的下遊處的製冷劑的溫度自動地變化，所以，噴射到蒸發器28內的製冷劑量得到控制，由此，將蒸發器28下遊處的製冷劑的溫度調節到理想的溫度。
因此，圖1中所示的管道30、32和34形成高壓製冷劑流動的循環通道的高壓部分，而管道36和38形成低壓製冷劑流動的循環通道的低壓部分。
電磁閥24具有一如圖2所示的閥殼40。閥殼40分別具有一入口41和一形成在其外壁上的出口42。閥殼40安裝在管道34上，以使入口41與形成在管道34上的流出孔44連通。一閥通道46通過一隔壁47形成，所述隔壁將閥殼40的內部分成入口和出口腔室。入口腔室位於入口41側，而出口腔室位於出口42側。
閥通道46在出口腔室內敞開，以形成帶有閥座48的閥埠。通常，一位於出口腔室內的閥件54被一閥彈簧52推壓，以使閥件54坐落在閥座48上並關閉閥埠。
一電磁線圈50布置在閥殼40內，並包圍閥件54。當電磁線圈50通電時，電磁線圈50致使閥件54從閥座48抵抗閥彈簧52的推力而提升，從而打開閥通道46。因此，管道34與閥24的出口42連通，即，通過閥通道46與發動機空間12的內部連通。
從汽車電池56延伸的電源線58連接到電磁線圈50。汽車電池56通過電源線58將電力供應到電磁線圈50，以激勵電磁線圈50。
一繼電器60設置在電源線58內。例如，繼電器60具有一插入到電源線58內的閉合觸頭64，以及一用來關閉閉合觸頭64的線圈62(如圖3所示)。因此，僅當閉合觸頭64關閉時，電源從汽車電池56通過繼電器60和電源線58供應到閥24的電磁線圈50上。
再參照圖1，車輛裝備有一氣囊系統。氣囊系統包括氣囊68，例如，前氣囊和/或側氣囊，它們布置在車廂14內的給定部位處，並在車輛遭遇碰撞時致動。氣囊系統具有一ECU(電子控制單元)66，它由汽車電池56供電而進行操作。當估計或探測到車輛碰撞時，ECU66致動諸氣囊68中的至少一個。
具體地來說，如圖3所示，ECU66包括一微控制器70、多個加速度傳感器72，以及一輸出線路74。加速度傳感器72分別探測車輛前進/後退方向的加速度，以及側向加速度，並將加速度信號送到微控制器70內。在本實施例中，微控制器70包括一ADC(模數轉換器)和EEPROM(電可抹和編程的ROM)。根據來自加速度傳感器72的加速度信號的變化，微控制器70確定車輛碰撞是否發生，以及氣囊68中的至少一個是否應該致動。當決定需要致動一個氣囊68時，微控制器70通過輸出線路74將氣囊致動信號送到對應的氣囊68。分支線78的一端連接到輸出線路74和氣囊68之間的信號線76，而分支線78的另一端連接到繼電器60的線圈62上。因此，從ECU66的輸出線路74送出的氣囊致動信號通過分支線78中的至少一個也供應到繼電器60，通過作為驅動信號的氣囊致動信號，致使繼電器60被激勵。
根據帶有上述結構的空調系統10，當製冷劑以正常的方式在循環通道內循環時，車廂14的內部被冷卻。即，處於高溫和高壓氣體狀態的製冷劑，受到壓縮機16的壓縮，通過冷凝器20和接受器22變成高壓的液體，並在此狀態下送到膨脹閥26。膨脹閥26噴射出高壓液體狀態下的製冷劑到蒸發器28，在那裡，製冷劑蒸發，然後，返回到壓縮機16。來自蒸發器28的製冷劑抽吸到壓縮機16內，並再次壓縮，以便向冷凝器20供應高溫和高壓的製冷劑。
在製冷劑的循環過程中，當製冷劑在蒸發器28內蒸發時，蒸發熱從通過蒸發器28流過的空氣中帶走，由此，使空氣降溫。藉助於設置在蒸發器28附近的吹風扇(未示出)，冷卻的空氣送到車廂14內。這使得冷卻的空氣在車廂14內流動，降下車廂14內部的溫度。
如果發生車輛碰撞，則根據由加速度傳感器72發出的加速度信號，微控制器70通過輸出線路將至少一個氣囊致動信號送到對應的氣囊。其結果，氣囊68膨脹而保護駕駛員或乘客，免遭碰撞的衝擊。氣囊致動信號通過對應的分支線也供應到繼電器60的線圈62內，由此，關閉閉合觸頭64。閉合觸頭64的關閉允許電力通過繼電器60和電源線58從汽車電池56傳送到電磁閥24的電磁線圈50內。因此，閥24的電磁線圈50被激勵，並抵抗閥彈簧52的推力從閥座48提升閥件54。即，閥24根據驅動信號而供應以電力，根據氣囊致動信號而被致動。其結果，在管道34或高壓通道部分內流動的製冷劑，在正常時刻通過閥24的出口42噴射到發動機空間12內，並蒸發而驅散到車輛的外面。
因此，即使當車輛發生碰撞時，空調系統10從循環通道的高壓部分，瞬時地將製冷劑排出車輛外，由此，防止製冷劑流入車廂14內。其結果，即使當使用具有小的全球變暖可能的製冷劑時，例如，CO2氣體、易燃製冷劑，或它們的組合，則在車輛碰撞時刻洩漏到車廂內的製冷劑可儘可能地受到抑制，因此，防止因製冷劑對司機和/或乘客造成二次的災難。較佳地是，在這些製冷劑中使用R152a，因為R152a具有類似於R134a的特性，因此，容易適應空調系統。
此外，空調系統10的電磁閥24響應於氣囊系統的操作而打開，它能可靠地估計或探測車輛的碰撞，即，根據氣囊致動信號。因此，在車輛碰撞的時刻，閥24可安全地將製冷劑排放到車廂14以外的空調系統10的外面。閥24也具有一簡單的結構。
由於電磁閥24設置在高壓通道部分內，所以，製冷劑可從閥24有效地排出。
本發明不局限於實施例，但可以各種其它的形式進行修改。例如，電磁閥24可設置在接受器22和冷凝器20之間。
因為不希望從閥24排出的製冷劑保留在發動機空間12內，所以，閥24的出口42應朝向車輛輪殼的內部。如果因循環通道布置上的限制，致使這種結構難於實施，然而，如圖1所示，一管80可連接到閥24的出口42上，這樣，通過管80從閥24排出的製冷劑引向輪殼，或一遠離車廂14的部位。
此外，系統10適於裝備有安全裝置的車輛，例如，座位安全帶預拉緊器，或用來在車輛之間保持固定距離的裝置。該裝置包括一使用紅外線、微波等來測量距離的傳感器。
權利要求
1.一用於車輛的空調系統，車輛具有一安全裝置，系統包括一電子控制單元(66)，它用來探測車輛的碰撞並致動安全裝置；以及一循環通道(30、32、34、36、38)，它從車輛的發動機空間、藉助於在發動機空間(12)和車廂(14)之間的儀表空間(13)而延伸，以便循環製冷劑，其特徵在於，空調系統還包括一排放裝置，它在所述電子控制單元(66)輸出一致動信號到安全裝置時，用來從發動機空間內的所述循環通道內排出製冷劑。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，安全裝置是一氣囊系統(68)。
3.如權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述排放裝置包括一連接到在發動機空間(12)內的所述循環通道(30、32、34、36、38)的電磁閥(24)，當所述電子控制單元(66)輸出致動信號到所述氣囊系統(68)時，電磁閥適於打開而從所述循環通道(30、32、34、36、38)排出製冷劑。
4.如權利要求3所述的系統，其特徵在於，按照製冷劑流動方向的順序，一壓縮機(16)、一冷凝器(20)和一膨脹閥(26)插入在位於所述發動機空間(12)內的所述循環通道(30、32、34、36、38)的一部分內，一蒸發器(28)設置在儀表空間(13)內。
5.如權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述排放裝置包括一繼電器(60)，它適於根據從所述電子控制單元(66)發送給氣囊系統(68)的致動信號實施關閉，所述繼電器(60)產生一驅動信號供應到所述電磁閥(24)，以打開所述電磁閥(24)。
6.如權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述電磁閥(24)位於壓縮機(16)和膨脹閥(26)之間的所述循環通道(30、32、34、36、38)的一部分(32、34、36)處。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述電磁閥(24)位於冷凝器(20)和膨脹閥(26)之間的所述循環通道(30、32、34、36、38)的一部分(34、36)處。
8.如權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述排放裝置包括一在車輛外部和所述電磁閥(24)之間延伸的軟管(80)。
9.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，製冷劑是CO2氣體、易燃製冷劑中的一種，以及它們的混合物。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於，製冷劑是R152a。
全文摘要
一用於車輛的空調系統包括一電子控制單元(66)，它探測車輛的碰撞並致動車輛的一氣囊(68)，以及一用於製冷劑或R152a的循環通道(30、32、34、36、38)。系統還包括一排放裝置，它在所述電子控制單元(66)輸出一氣囊致動信號時，用來從發動機空間(12)內的所述循環通道(30、32、34、36、38)內排出製冷劑。排放裝置包括一電磁閥(24)，它在控制單元(66)輸出信號時，適於打開而從發動機空間(12)內的循環通道(30、32、34、36、38)內排出製冷劑。
文檔編號B60H1/22GK1572555SQ20041004570
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月27日 優先權日2003年5月27日
發明者小松俊二 申請人:三電有限公司