[发明专利]构建具有通用基本构件的空调系统的方法

说明书

背景技术

本发明涉及空调系统，包括装于车辆(即公共汽车、温控运输车辆等等)顶部上的那些空调系统。对于这些类型的空调系统的制造商有一种内在需要，制作各种系统组件以满足各种车辆的特定规格。因此，即使大多数独特的系统是非常相似的，为了满足所有的各种用户需求，各独特的系统间的不同部件的数量会相当高。在美国专利号7051544中对于上述问题的一个部分解决方案是仅制造一种类型的空调模组并以满足各不同车辆的规定的冷却需求的数量来提供多个模组。然而，这将导致对大型车辆的部件的极端重复(即在对于单个车辆需要4、6或8个模组时，每个模组包含独立的空调系统的所有基本组件)。显然，这显著增加了组装工作并进一步呈现出给定车辆上故障的更大的统计机会。

此外，可能不仅必需提供不同尺寸的组件(以满足规定的冷却需求)，还必需提供空调系统内完全不同类型的模组以满足车辆制造商不断增长的需求。例如，顶部空调系统中的制冷剂经常由位于车辆的发动机室中的压缩机压缩并直接由该发动机驱动。然而，可能需要或必需在某些车辆中将压缩机直接放置于顶部空调构件中。而且，在某些车辆中可能需要或必需将电功率转换组件并入空调系统中，以将直接从发电机产生的AC功率转换为可用的DC功率用于运行该空调系统的电气组件。还可能提供小型冷却系统以对上述电源转换组件进行冷却。另一个常见的变化包括提供单独控制的次级空调系统给车辆的专用部分(例如与用于行李或乘客区域的主系统相对的驾驶室或司机区)。当然，可以设计一个通用框架和壳体结构，能够接纳用于空调系统的所有各种排列的所有可能的硬件，但是在绝大多数的，即便不是所有的，现实的空调系统中，这会导致材料和空间的严重浪费。相反，传统方法一直是为每个不同类型的空调系统产生独立的设计，以试图最有效地利用材料。然而，这导致每个不同类型的空调系统与其他空调系统相比有独特性(例如，变换流体管道路径，为特定组的各组件配置的个性化的框架和封盖)。这些例子如图1A－1D所示。

图1A示出了包括框架的第一空调系统20A，该框架支承冷凝器、蒸发器盘管、加热器和鼓风机，所有或其中的一些至少部分地由多个封盖24A包围。该空调系统20A配置成与远程压缩机(例如位于车辆的发动机舱中并由该发动机驱动的压缩机)耦接，但另外装备有完整的内部闭环流体回路。

图1B示出了包括框架的第二空调系统20B，该框架支承冷凝器、蒸发器盘管、加热器和鼓风机，所有或其中的一些至少部分地由多个封盖24B包围。该空调系统20B还包括电驱动的密闭型压缩机，与图1A中与远程压缩机一起操作的空调系统20A相反，该压缩机是板载的。因此，图1B的空调系统20B装备有完整的内部闭环流体回路。尽管图1B的系统20B可能在冷却容量上与图1A的系统20A相同，至少各框架和各封盖24A、24B必需是彼此独特的以容纳替代配置。

图1C示出了包括框架的第三空调系统20C，该框架支承冷凝器、蒸发器盘管、加热器和鼓风机，所有或其中的一些至少部分地由多个封盖24C包围。类似于图1B的空调系统20B，图1C的系统20C包括板载的电驱动的密闭型压缩机和完整的内部闭环流体回路。然而，该系统20C还包括电功率转换构件，配置成从发电机(即车载的发动机驱动的发电机)接收可变AC输入并提供预定的DC输出至板载的压缩机。尽管图1C的系统20C可能在冷却容量上与图1A和1B的系统20A、20B相同，但至少各框架和各封盖24A、24B、24C必需是彼此独特的以容纳不同配置。

图1D示出了包括框架的第四空调系统20D，该框架支承冷凝器、蒸发器盘管、加热器和鼓风机，所有或其中的一些至少部分地由多个封盖24D包围。类似于图1A的系统20A,图1D的系统20D配置成与远程压缩机(例如位于车辆的发动机舱中并由该发动机驱动的压缩机)耦接，但另外装备有完整的内部闭环流体回路。与图1A的系统20A不同的是，图1D的系统20D还包括具有次级冷却盘管、次级加热器和次级鼓风机的次级空调系统28D。该次级空调系统28D配置成提供专用的温度控制给指定的车辆部分，例如司机区或“驾驶室”。尽管图1D的系统20D可能在冷却容量上与图1A的系统20A相同，但至少各框架和各封盖24A、24D必需是彼此独特的以容纳不同配置。因而，为了有效地设计任何类型的“通用”空调系统而不断努力。

发明内容