[發明專利]具有朗肯循環系統和制冷循環系統的車輛

無效

• 申請號: 201010506610.0
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN102039794A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 森英文;井口雅夫;榎島史修;川口真廣
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;吳煥芳

技術領域

本發明涉及一種車輛制冷機，更具體地，涉及一種包括用于車輛空調的制冷循環系統冷凝器以及朗肯循環系統冷凝器的車輛制冷機。

背景技術

關于裝配有內燃發動機的車輛，存在改善其燃料經濟性同時降低二氧化碳(CO₂)排放的社會需求，并且已經發展了意在不浪費地有效利用由車輛產生的能量的技術。這種技術包括利用朗肯循環(rankine?cycle)系統的廢熱利用系統，所述朗肯循環系統將從內燃發動機排出的諸如冷卻水熱和廢氣熱之類的廢熱轉化成動力，例如用于電動機的動力。朗肯循環系統包括：蒸發器，其通過作為工作流體的液態流體的等壓加熱來產生過熱蒸汽；膨脹裝置，其用于過熱蒸汽的絕熱膨脹，從而產生動力；冷凝器，其用于通過等壓冷卻使膨脹裝置中膨脹的蒸汽液化；以及泵，其用于抽吸液化流體并將液化流體供給到蒸發器。

日本專利申請公開2008-297961公開了一種車輛制冷機，其包括具有朗肯循環系統的廢熱利用系統以及制冷循環系統。車輛制冷機用于車輛空調。朗肯循環系統包括泵、加熱器(蒸發器)、膨脹裝置和朗肯冷凝器(朗肯循環系統冷凝器)以及作為工作流體、在朗肯循環系統中流通的朗肯制冷劑。同時，用于制冷循環系統的制冷劑經由制冷循環系統流通。制冷循環系統包括：壓縮機，其用于將制冷劑壓縮成高溫高壓制冷劑；空氣調節冷凝器，其用于冷卻從壓縮機排出的制冷劑；膨脹閥，其用于允許從空氣調節冷凝器排出的制冷劑膨脹；以及蒸發器，其用于通過因膨脹閥而膨脹的制冷劑與空氣之間進行的熱交換而蒸發制冷劑并且冷卻空氣。用于冷卻朗肯制冷劑的朗肯冷凝器和用于冷卻制冷劑的空氣調節冷凝器協同作用，形成車輛制冷機的一部分。

當將車輛制冷機安裝到車輛上時，空氣調節冷凝器和朗肯冷凝器相對于流入它們中以進行熱交換的外部空氣的流動方向連續布置。空氣調節冷凝器相對于外部空氣流動方向布置在朗肯冷凝器的上游。

然而，當以上文獻中公開的車輛制冷機的制冷循環系統處于高負荷狀態時，具有高熱量的空氣從空氣調節冷凝器中流出。暴露于這種具有高熱量的空氣的朗肯冷凝器不足以冷卻朗肯制冷劑以降低朗肯制冷劑的壓力，從而導致朗肯循環系統的熱效率劣化。

本發明旨在提供一種改善朗肯循環系統熱效率的車輛制冷機來解決上述問題。

發明內容

一種具有朗肯循環系統和用于空氣調節的制冷循環系統的車輛，包括：朗肯冷凝器，朗肯冷凝器形成將車輛的廢熱轉化成動力的朗肯循環系統的一部分；以及空氣調節冷凝器，空氣調節冷凝器形成制冷循環系統的一部分。朗肯冷凝器和空氣調節冷凝器在車輛中布置成當從車輛前方觀察時一個位于另一個上方。

從結合附圖、以示例方式示出本發明原理的以下描述中，本發明的其它方面和優點將變得更加明顯。

附圖說明

所附權利要求中具體闡述了本發明的被認為新穎的特征。通過參考對當前優選實施方式的以下描述以及附圖，能夠最好地理解本發明及其目的和優點，在附圖中：

圖1是根據第一實施方式的、安裝在車輛上的車輛制冷機的示意性剖視構造圖；

圖2是圖1的車輛制冷機及其相關部件的示意性構造圖；

圖3是示出圖1的車輛制冷機的操作的示意性剖視構造圖；

圖4是根據第二實施方式的、安裝在車輛上的車輛制冷機的示意性剖視構造圖；以及

圖5是根據第三實施方式的、安裝在車輛上的車輛制冷機的示意性剖視構造圖。

具體實施方式

以下將參照圖1和圖2描述根據本發明第一實施方式的車輛制冷機及其相關部件，其中車輛制冷機由標號101指示。車輛制冷機101安裝在由發動機和電動機作為車輛動力源來驅動的混合動力車輛1上。

參見圖2，該車輛1(參見圖1)包括：內燃發動機10和電動機430，它們作為動力源以驅動車輛1；以及換流器420，其作為動力驅動以將電池(未示出)的直流電轉換成供給到電動機430的交流電。

發動機10由經過發動機10和發動機冷卻回路200流通的發動機冷卻水冷卻。

從發動機冷卻水的流通方向上看，發動機泵210設置在發動機冷卻回路200中發動機10的上游，用于將發動機冷卻水泵出。發動機泵210連接于發動機10并將發動機冷卻水泵出到發動機10以冷卻發動機10。

作為熱交換器的蒸發器120設置在發動機冷卻回路200中發動機10的下游，并且連接于發動機10。蒸發器120布置成使得發動機冷卻水在冷卻發動機10后流過蒸發器120。以下將詳細描述的朗肯循環系統制冷劑也流通經過蒸發器120，從而在發動機冷卻水與朗肯循環系統制冷劑之間進行熱交換。