[发明专利]用于机动车辆的气温控制系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及气温控制系统，更具体地涉及用于机动车辆的包括液体蒸汽分离器的气温控制系统、包括这种气温控制系统的机动车辆以及操作这类气温控制系统的方法。

背景技术

许多电动车辆，诸如汽车，包括能够冷却车辆的乘客舱的气温控制系统或空气调节系统。这些气温控制系统通常包括冷凝器或气体冷却器、蒸发器以及在冷凝器和蒸发器之间循环或泵送制冷剂的压缩机。具体地，压缩机将制冷剂压缩为被传送到冷凝器的高压高温气体制冷剂。冷凝器将气体制冷剂冷凝为高压高温液体制冷剂。通常，在冷凝器的一侧上集成具有储存能力的接收器。集成的接收器帮助储存一部分液体制冷剂，从而可以在不同环境条件下得到一股液体制冷剂。然后液体制冷剂前进到部分地膨胀液体制冷剂并且调整制冷剂使其流向蒸发器的膨胀阀，诸如热力膨胀阀（TXV）。在蒸发器中，部分地膨胀的制冷剂进一步膨胀为低温低压气体制冷剂，以便与经过或穿过蒸发器的空气间接热交换进而冷却空气，由此加热气体制冷剂。气体制冷剂作为过热气体从蒸发器中被去除，而冷却空气在乘客舱中循环，以便控制气温。

特别是从效率角度来看，一个问题是部分膨胀的制冷剂通常作为两相混合物被引入蒸发器。该两相混合物包括液相制冷剂和气相制冷剂，这会导致蒸发器中的温度分布问题。例如，当液相制冷剂试图穿过蒸发器的小通道并在其中膨胀以进行制冷时，气相制冷剂会成为液相制冷剂的障碍，例如产生背压。这样，对经过或穿过蒸发器的空气提供的制冷较少，从而降低气温控制系统的效率。

因此，期望为机动车辆提供具有更高效率的气温控制系统、包括这类气温控制系统的机动车辆和操作这类气温控制系统的方法。此外，通过在结合附图以及前述技术领域和背景技术的情况下参阅下面的详细描述和所附权利要求，本发明的其它期望特点和特征将变得显而易见。

发明内容

本文提供一种用于机动车辆的气温控制系统。在一个实施例中，所述气温控制系统包括制冷环路，其被配置为使制冷剂前进。压缩机沿制冷环路被安置并且被配置为压缩制冷剂以形成高压制冷剂气体流。冷凝器沿制冷环路被安置在压缩机下游并且被配置为冷凝高压制冷剂气体流以形成冷凝的制冷剂流。膨胀阀沿制冷环路被安置在冷凝器下游并且被配置为膨胀冷凝的制冷剂流，以形成部分膨胀的制冷剂流。部分膨胀的制冷剂流包括液相制冷剂和气相制冷剂。液体蒸汽分离器沿制冷环路被安置为与膨胀阀流体连通。液体蒸汽分离器被配置为将部分膨胀的制冷剂流分离为制冷剂液体流和制冷剂蒸汽流。液体蒸汽分离器包含用于去除部分膨胀的制冷剂流的至少一部分中的水的干燥剂，以形成基本上不存在水的制冷剂液体流。蒸发器沿制冷环路被安置在液体蒸汽分离器下游。蒸发器被配置为在经过或穿过蒸发器的空气和穿过蒸发器内部并在其中膨胀的制冷剂液体流之间交换热量，以形成过热的制冷剂气体流。

本文提供一种用于机动车辆的气温控制系统。在一个实施例中，所述气温控制系统包括制冷环路，其被配置为使制冷剂前进。压缩机沿制冷环路被安置并且被配置为压缩制冷剂以形成高压制冷剂气体流。冷凝器沿制冷环路被安置在压缩机下游并且被配置为冷凝高压制冷剂气体流以形成冷凝的制冷剂流。膨胀阀沿制冷环路被安置在冷凝器下游并且被配置为膨胀冷凝的制冷剂流，以形成部分膨胀的制冷剂流。部分膨胀的制冷剂流包括液相制冷剂和气相制冷剂。液体蒸汽分离器沿制冷环路被安置为与膨胀阀流体连通。液体蒸汽分离器被配置为将部分膨胀的制冷剂流分离为制冷剂液体流和制冷剂蒸汽流。所述膨胀阀直接耦接到所述液体蒸汽分离器，从而使得液体蒸汽分离器从膨胀阀直接接收部分膨胀的制冷剂流，并且使得膨胀阀从液体蒸汽分离器直接接收制冷剂蒸汽流。蒸发器沿制冷环路被安置在液体蒸汽分离器下游。蒸发器被配置为在经过或穿过蒸发器的空气和穿过蒸发器内部并在其中膨胀的制冷剂液体流之间交换热量，以形成过热的制冷剂气体流。

本文提供一种操作用于机动车辆的气温控制系统的方法。在一个实施例中，所述方法包括利用膨胀阀膨胀冷凝的制冷剂流，以形成部分膨胀的制冷剂流的步骤。部分膨胀的制冷剂流包括液相制冷剂和气相制冷剂。利用液体蒸汽分离器将部分膨胀的制冷剂流分离为制冷剂液体流和制冷剂蒸汽流。分离部分膨胀的制冷剂流包括利用包含在液体蒸汽分离器中的干燥剂去除部分膨胀的制冷剂流的至少一部分中的水，以形成基本上不存在水的制冷剂液体流。在经过或穿过蒸发器的空气和穿过蒸发器内部并在其中膨胀的制冷剂液体流之间进行热交换，以形成过热的制冷剂气体流。

方案1. 一种用于机动车辆的气温控制系统，所述系统包括：

制冷环路，其被配置为使制冷剂前进；