CN101832609B - 用于电动汽车车厢内供热供冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车车厢内供热供冷系统，包括水路组件、带有风道的壳体、风机，所述水路组件包括用于加热或制冷的主水箱、循环水箱，所述主水箱与循环水箱连通，用于加热或制冷循环水箱的回水，该循环水箱安装在壳体中，风机对着所述循环水箱吹风，将热空气或冷空气通过风道传入汽车车厢中。本发明使用时有不同的供冷供热模式供选择，可以分别独立或综合联动工作，不会发生互相影响问题，可有效获得多种方式的制冷制热效果，既不再需要使用压缩机及任何化学制冷剂和特殊润滑油，又使空气得到了净化，使用方式简单，使用寿命长，更利于环保节能，适于工业化生产，不仅适合电动汽车上使用，而且还适合其它方面使用的一种环保空调。

Description

用于电动汽车车厢内供热供冷系统

技术领域

本发明涉及汽车空调制冷制热技术，尤其涉及一种用于电动汽车车厢内供热供冷系统。 

背景技术

目前国内外电动汽车空调采用的都是电动驱动压缩机空调制冷，其主要由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器等装置组成，空调制冷时，空调压缩机把制冷剂从蒸发器中抽取来经压缩后送到冷凝器中冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。制冷剂再从冷凝器中通过节流装置节流后，喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。这样，空调压缩机不断工作，就不断地把蒸发器一端的热量吸收到制冷剂中再送到冷凝器散发到空气中，这时制冷剂从室内吸热，室外放热，循环下去，室内温度就得以降低。 

空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用，它是整个空调系统的核心部件，由于其整体结构复杂，质量重，能耗大，易使电动汽车降低续驶里程，需使用特殊润滑油，增加运行成本，且维修使用也很不方便。与之配套使用的化学制冷剂(如氟利昂等)，对环境的危害很大，不利于环保和安全，不适合用在像电动汽车这样即将普及的物体上。目前虽经过不断研究取得一些进展，但其成效还很不令人满意。 

而目前国内外电动汽车空调供暖装置的结构主要由电热丝、电池、风机等构成。供暖过程如下，电热丝的工作原理是利用金属通电后的电热现象。电热就是指电流在通过导体后，电流会产生一定的热量并被导体传递出来。电热丝本身就是金属导体，在通电后即会散发出热量、提供热能。风机的风经电热丝后变成热风，热风经通道流入车厢，目前使用的电热丝在高温中容易发生变形，且变形后不易修复，使用寿命短，需要耗掉电池的电能，易使电动汽车降低续驶里程，制造成本高，很不适合在电动汽车上使用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需要使用压缩机及任何化学制冷剂和特殊润滑油且不耗电的用于电动汽车车厢内供热供冷系统。 

本发明的这种用于电动汽车车厢内供热供冷系统，包括水路组件、带有风道的壳体、风机，所述水路组件包括用于加热或制冷的主水箱、循环水箱，所述主水箱与循环水箱连通，用于加热或制冷循环水箱的回水，该循环水箱安装在壳体中，风机对着所述循环水箱吹风，将热空气或冷空气通过风道传入汽车车厢中。 

所述风道中还设有半导体制热制冷器，风机对着半导体制热制冷器吹风，将热空气或冷空气通过风道传入汽车车厢中。 

所述主水箱中放有冰晶盒用于制冷。 

所述水路组件还包括一个温控散热器，用于对循环水箱的回水进行散热降温。 

所述水路组件还包括太阳能热水器，用于加热循环水箱的回水。 

所述水路组件还包括用于制冷的水幕构件，该水幕构件包括敞口水箱、水幕带、辅助制冷水箱、散热器，所述水幕带由上下两带轮带动，并且该水幕带的下段伸入所述敞口水箱的水中，将水往上带，所述散热器的出水口与辅助制冷水箱连通，敞口水箱的进水口与辅助制冷水箱连通，敞口水箱的回水口与辅助制冷水箱连通。 

所述辅助制冷水箱中放有冰晶盒用于制冷。 

所述散热器的出水口连有喷管，用于将制冷的水喷到风道中，由该风道送入汽车车厢内。 

与现有技术相比，本发明的具有以下优点： 

1、利用冷水和冰为介质循环冷却空气方式，可获良好的制冷效果，空气新鲜，价质充足易获； 

2、通过不断转动渗满冷水的水幕带与空气气化制冷的方法，可有效提高制冷效果，当风机吹来空气通过幕带后，空气得到过滤，纯净无灰尘，水幕带的转动采用的是微型电机，节约电能，噪音小； 

3、将冷水通过喷管形成微观雾状与空气混合汽化的方式，可进一步提高制冷效果； 

4、由多个半导体组合而成的制冷装置，无噪音，耗电小，空气纯净，无难闻气味，制冷效果更进一步得到加强； 

5、由于采用了交流电预先制热和置于车体上的大阳能热水器的制热及半导体制热供暖的多种方式，可获得有效的制热效果，不消耗车上电量，有效延长电动汽车的续驶里程和蓄电池的使用寿命，节约、环保。 

本发明使用时有不同的供冷供热模式供选择，可以分别独立或综合联动工作，不会发生互相影响问题，可有效获得多种方式的的制冷制热效果，既不再需要使用压缩机及任何化学制冷剂和特殊润滑油，又使空气得到了净化，使用方式简单，耗电小，成本低，使用寿命长，更利于环保节能，适于工业化生产，不仅适合电动汽车上使用，而且还适合其它方面使用的一种环保空调。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明供冷例一的工作原理图； 

图3是本发明供冷例二的工作原理图； 

图4是图3中半导体制热制冷器的工作原理图； 

图5是本发明供冷例三的工作原理图； 

图6是本发明供热时的工作原理图； 

图7是图6中半导体制热制冷器的工作原理图。 

具体实施方式

从图1可看出，本发明这种用于电动汽车车厢内供热供冷系统，包括水路组件、带有风道11的壳体1、风机2，水路组件又包括带冰晶盒的主水箱3、循环水箱4、太阳能热水器6、温控散热器9和用于制冷的水幕构件。主水箱3与循环水箱4连通，循环水箱4安装在壳体1中，在风道11中还设有半导体制热制冷器5，风机2的出风口对着循环水箱4的表面；水幕构件包括敞口水箱31、水幕带32、带有冰晶盒的辅助制冷水箱7、散热器8和上下两带轮33，水幕带32安装在上下两带轮33上并由其带动旋转，水幕带32的下段伸入敞口水箱31的水中，能将敞口水箱31的水往上带，散热器8的进水口与辅助制冷水箱7连通，敞口水箱31的进水口与散热器8的进水口连通，敞口水箱31的回水口与辅助制冷水箱7连通。在散热器8的出水口上还连有喷管81，该喷管81顶端安 装在壳体的风道11内。 

从图4和图7可以看出，本发明的半导体制热制冷器5包括两隔板51和分别位于两隔离板51上的隔离框52、隔热膜53、半导体54，两隔板51将壳体1的风道11分为三个小通道，两半导体54制冷的一面朝向壳体1的中间风道，在半导体54的两面各安装有散热片55，风道11的中间通道为制冷通道，顶部连接出风口56或冷排风门57，风道11的两侧通道为制热通道且相互联通，一外侧通道的前端与风道11连通，另一侧外侧通道后端与出风口56或热排风门58连通，该冷排风门57和热排风门58都与车外连接。 

供冷例一 

图2为采用冰水循环和水幕带的供冷方式。使用时，首先往主水箱3和辅助制冷水箱7内注满冷水和冰块，在各冰晶盒的作用下使水冷却，通过水泵的作用将主水箱3内的冷却水吸入并经保温管输入循环水箱4内，循环水箱4表面温度迅速下降，同时，风机2吹来的空气，不断流过循环水箱4的表面，空气得到吸热冷却，当流过循环水箱4的水其温度未升到一定值时，温控散热器9上的温控开关关闭，循环水箱4内的水经保温管、控制阀流回主水箱3内，在水泵的作用下而循环使用。当流过循环水箱4的水，温度升到一定值不足以制冷时，温控散热器9上的温控开关自动打开，水经控制阀、温控散热器9散热后经保温管、控制阀进入主水箱3内循环使用，这是冰水循环一次制冷过程。 

与此同时，在上下两带轮33的作用下，使渗满冷却水的水幕带32转到壳体1的风道11中，由风机2吹来被一次冷却了的空气，不断通过水幕带32表面，通过的空气被水幕带32的冷却水迅速吸热气化降温，空气得到进一步的冷却，被进一步冷却了的空气，由壳体1上风口吹入车内，使车内降温。 

供冷例二 

图3为采用水循环和半导体的供冷方式，本方式也具有上述方式的冰水循环一次制冷过程。 

从图4可以看出，制冷时，制冷通道顶部连通出风口56，外侧通道后端与热排风门58连通，该热排风门58与车外连接。 

使用时，接通半导体制热制冷器5的电源，半导体54参加工作，其制冷的一面温度急剧下降并迅速传导给紧贴其上的半导体54内侧的散热片，散热片也 被冷却，由风机2不断吹来被冰水循环一次冷却了的空气，通过散热片的表面，空气被进一步冷却，被进一步冷却的空气，由出风口56进入车内，使车内降温；其散热的一面温度上升迅速传导给半导体54外侧的散热片，从风机不断吹来的风经导风道流过散热片组表面，制热了的空气，由热排风门58排出车外。 

供冷例三 

图5为采用的水雾汽化供冷方式。使用时，先将辅助制冷水箱7和散热器8注满一定量的冷却水和冰块，并将冰精盒放入散热器8内，接通电动泵的电源，使其开始工作，使辅助制冷水箱7的冷水先经散热器8冷却，再送至喷管81上，形成喷雾，与风机2吹出低温空气混合汽化，实现再次降温，形成到达一定温度的冷却气体，最后经壳体1的出风口吹出，使车内降温。 

供热例 

从图6和图7可看出，本发明采用的是太阳能热水器和半导体共同制热的方式。 

从图7可以看出，制热时，制冷通道顶部连通冷排风门57，外侧通道后端与出风口56连通，该冷排风门57与车外连接。 

使用时，将大阳能热水器6和主水箱3内注满水，并将大阳能热水器6和主水箱3的加热器接入交流电源，使其温度升至一定值，行车时接通循环泵的电源，此时，主水箱3的热水、由循环泵经保温管输入循环水箱4内、使循环水箱4温度迅速上升，从风机2吹来的空气，不断流过循环水箱4表面，空气得到加热，被升温后的空气，从壳体1经风道11进入车内，使车内升温，流过循环水箱4的水，在循环泵的作用下经保温管、三通阀、四通阀、保温管流回主水箱3内循环使用。 

当主水箱3缺水或不足以制热时，此时，四通阀上的与大阳能热水器6相接的开关打开，与主水箱3相通的开关具于关闭状态，大阳能热水器6的温控开关自动打开，大阳能热水器6的热水经保温管、主水箱3、循环泵进入循环水箱4内制热，使用过的水经保温管、三通阀、四通阀、流回大阳能热水器6循环使用。 

当车内不足以升温时，接通半导体制热制冷器5的电源，半导体54参加工作制热，其制热的一面温度急剧上升并迅速传导给紧贴其上的半导体54外侧的 散热片，散热片也被升温，由风机2不断吹来被升温了的空气，通过散热片的表面，空气被进一步加温，由出风口56进入车内，使车内升温；其制冷的一面温度下降迅速传导给半导体54内侧的散热片，从风机不断吹来的风经导风道流过散热片组表面，制冷了的空气，由冷排风门57排出车外。 

当需自然通风时，关闭风机与车内相通的进风口，打开与车外相通的进风口，既可进入自然通风工作模式。 

当需快速降温时，打开全部制冷工作模式，使其综合联动工作，达到快速制冷效果。 

当需快速升温时，打开全部制热工作模式，使其综合联动工作，达到快速升温效果。 

Claims (8)

1.一种用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于该系统包括水路组件、带有风道(11)的壳体(1)、风机(2)，所述水路组件包括用于加热或制冷的主水箱(3)、循环水箱(4)，所述主水箱与循环水箱连通，用于加热或制冷循环水箱(4)的回水，该循环水箱安装在壳体(1)中，风机(2)对着所述循环水箱吹风，将热空气或冷空气通过风道(11)传入汽车车厢中。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述主水箱(3)中放有冰晶盒用于制冷。

3.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述风道中还设有半导体制热制冷器(5)，风机(2)对着半导体制热制冷器(5)吹风，将热空气或冷空气通过风道(11)传入汽车车厢中。

4.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述水路组件还包括一个温控散热器(9)，用于对循环水箱的回水进行散热降温。

5.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述水路组件还包括太阳能热水器(6)，用于加热循环水箱(4)的回水。

6.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述水路组件还包括用于制冷的水幕构件，该水幕构件包括敞口水箱(31)、水幕带(32)、辅助制冷水箱(7)、散热器(8)，所述水幕带由上下两带轮(33)带动，并且该水幕带的下段伸入所述敞口水箱的水中，将水往上带，所述散热器的出水口与辅助制冷水箱(7)连通，敞口水箱(31)的进水口与散热器(8)的出水口连通，敞口水箱(31)的回水口与辅助制冷水箱(7)连通。

7.根据权利要求6所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述辅助制冷水箱(7)中放有冰晶盒用于制冷。

8.根据权利要求7所述的用于电动汽车车厢内供热供冷系统，其特征在于所述散热器(8)的出水口连有喷管(81)，用于将制冷的水喷到风道中，由该风道送入汽车车厢内。

Images