CN103640453B - 一种汽车地毯辐射采暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车地毯辐射采暖系统，包括汽车地毯、车身地板、发动机冷却系统、流量调节阀和多个盘管散热器，所述发动机冷却系统包括发动机、散热器和水泵，该水泵的进水口通过管道连接至发动机的冷却液出口，所述的多个盘管散热器并联设置在汽车地毯与车身地板之间，所述流量调节阀的进口通过管道连接至水泵的出水口，流量调节阀的第一出口通过管道连接至散热器的进水口，散热器的出水口通过管道连接至发动机的冷却液入口，流量调节阀的第二出口通过管道连接至多个盘管散热器的进水口，多个盘管散热器的出水口都通过管道连接至发动机的冷却液入口。该采暖系统能均衡汽车地毯温度，使车厢内空气温度分布均匀，提高舒适性。

Description

一种汽车地毯辐射采暖系统
技术领域
本发明属于汽车领域，具体涉及一种汽车地毯辐射采暖系统。
背景技术
汽车地毯辐射采暖是将发动机冷却系统内流出的冷却液引入设置于汽车地毯与车身地板间的盘管散热器内循环流动，加热整个汽车地毯，通过汽车地毯均匀地向车厢内辐射散热的一种供暖方式。其与传统的暖通空调供暖方式相比具有如下优点：（1）鼓风机、出风口、风道被取消，既消除了噪音，又降低了电力消耗，还精简了空调箱体的体积；（2）采用整个汽车地毯表面的均匀热辐射作为散热源，热量从底面向上辐射加热车厢内空气，汽车地毯温度高于人的头部温度，给人脚暖头凉的舒适感觉；（3）辐射采暖水分散失较少，克服了传统供暖方式造成的车厢内燥热、有异味、皮肤失水、口干舌燥等不适，能形成真正符合人体散热要求的热环境，舒适性好。
CN 1548310 A公开的“汽车车厢采暖装置”，其包括发动机水冷却循环系统，在发动机水冷却循环机构中串接一个或一个以上的散热管，在散热管上设有控制流量、调节温度的阀门和水泵，散热管位于车厢内底板上，采用地板式采暖方式，对车厢内进行供暖，其散热管为回形排管或者连续的U形弯管。由于散热管采用串联方式连接，那么沿冷却液流动方向的各个散热管表面平均温度依次降低，散热管表面与车厢内空气间温差越来越小，散热管所能传递给空气的热量也越来越少，进而其周围空气的温度提升幅度越来越低，造成车厢内的空气温度分布不均匀，舒适性较差。
CN 102390235 B公开的“一种汽车采暖系统”，其包括汽车驾乘人员脚部地毯、车身地板、地暖散热器、连接水管、除霜除雾暖风芯体，热水电磁阀和地暖开关，地暖散热器设置于驾乘人员脚部地毯和车身地板之间，地暖散热器通过连接水管连接至发动机的冷却系统，除霜除雾暖风芯体通过连接水管连接至发动机的冷却系统，与地暖散热器并联设置，热水电磁阀设置于除霜除雾暖风芯体和地暖散热器之间，地暖散热器为多个，并联设置为多组，每组内的地暖散热器串联连接。地暖开关控制连接热水电磁阀,地暖散热器为铝制散热器或者集成的塑料盘管散热器。其每组内的地暖散热器串联设置，如具体实施方式部分描述的五个地暖散热器，其中前排的两个串联，后排的三个串联，前排与后排并联，由于前排的地暖散热器间、后排的地暖散热器间都采用串联方式连接，那么沿冷却液流动方向的各个地暖散热器表面平均温度依次降低，地暖散热器表面与车厢内空气间温差越来越小，地暖散热器所能传递给空气的热量也越来越少，进而其周围空气的温度提升幅度越来越低，使得前排与后排的左侧空气温度高于右侧空气温度，车厢内空气温度分布不均匀，舒适性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车地毯辐射采暖系统，以均衡汽车地毯温度，使车厢内空气温度分布均匀，提高舒适性。
本发明所述的汽车地毯辐射采暖系统，包括汽车地毯、车身地板、发动机冷却系统、流量调节阀和多个盘管散热器，所述发动机冷却系统包括发动机、散热器和水泵，该水泵的进水口通过管道连接至发动机的冷却液出口，所述的多个盘管散热器并联设置在汽车地毯与车身地板之间，所述流量调节阀的进口通过管道连接至水泵的出水口，流量调节阀的第一出口通过管道连接至散热器的进水口，散热器的出水口通过管道连接至发动机的冷却液入口，流量调节阀的第二出口通过管道连接至多个盘管散热器的进水口，多个盘管散热器的出水口都通过管道连接至发动机的冷却液入口。盘管散热器用于将冷却液的热量传递至汽车地毯上，给汽车地毯加热，多个盘管散热器并联可以保证每个盘管散热器表面平均温度相同，与空气间温差相同，能将周围空气加热至相同温度区间，从而使汽车地毯各部分的温度均衡。
流量调节阀具有将进口与第一出口联通的第一阀门、将进口与第二出口联通的第二阀门以及能将第一、第二阀门开启/闭合的阀门芯体，通过所述阀门芯体与第一、第二阀门间的相对移动（例如上下移动）来控制流量分配。在阀门芯体处于上极限位置时，由进口进入的冷却液都通过第一阀门从第一出口流出，经过散热器后再流回发动机内部；在阀门芯体调至下极限位置时，由进口进入的冷却液都通过第二阀门从第二出口流出，经过多个盘管散热器后再流回发动机内部；在阀门芯体处于上、下极限位置之间时，阀门芯体控制分配给以上两条流路的流量。
进一步，为了使汽车地毯各部分的温度更均衡，所述盘管散热器采用地暖盘管，每个盘管散热器都具有第一进水管、第二进水管、第一出水管和第二出水管，相当于具有两个进水口和两个出水口，第一进水管与第一出水管对应，第二进水管与第二出水管对应，第一进水管、第二出水管、第二进水管、第一出水管依次间隔排列形成盘状（比如矩形盘状或者以上述顺序为排列原则的其他形式的盘状）。从水泵的出水口流出的冷却液经流量调节阀后，在进入每个盘管散热器前，冷却液都分成两路，一路沿着第一进水管流入该盘管散热器，又沿着第一出水管流出该盘管散热器，另一路沿着第二进水管流入该盘管散热器，又沿着第二出水管流出该盘管散热器，从该盘管散热器流出的两路冷却液合二为一从发动机的冷却液入口流入发动机内，形成采暖循环。
进一步，为了减少热量散失，提高供热效率，所述盘管散热器与车身地板的接触面上设置有隔热层。
本发明中多个盘管散热器并联，流入每个盘管散热器的冷却液都相同（即都是从水泵的出水口流出并经流量调节阀后的冷却液），保证了每个盘管散热器传递给汽车地毯的热量相等，汽车地毯各部分的温度均衡；盘管散热器采用地暖盘管，每个盘管散热器都具有第一进水管、第二进水管、第一出水管和第二出水管，第一进水管、第二出水管、第二进水管、第一出水管依次间隔排列形成盘状，使得汽车地毯能够均匀地被盘管散热器加热而不至于出现明显温差，汽车地毯各部分的温度更均衡；隔热层可防止车身地板的热量消耗，提高了供热效率；加热后的汽车地毯通过热辐射的方式向车厢内空气不断传递热量，使汽车地毯温度高于人的头部温度，给人脚暖头凉的舒适感觉，提高了舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中流量调节阀的一种工作状态示意图。
图3为本发明中流量调节阀的另一种工作状态示意图。
图4 为本发明中盘管散热器的结构示意图（箭头表示冷却液流向）。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示的汽车地毯辐射采暖系统，包括汽车地毯、车身地板、发动机冷却系统、流量调节阀1和五个盘管散热器2，发动机冷却系统包括发动机3（其具有气缸7和水套5）、散热器4和水泵6，该水泵6的进水口通过管道连接至发动机3的冷却液出口，五个盘管散热器2并联设置在汽车地毯与车身地板之间（盘管散热器2与车身地板的接触面上设置有隔热层），前排并联两个盘管散热器2，后排并联三个盘管散热器2，盘管散热器2采用地暖盘管，每个盘管散热器2都具有第一进水管9、第二进水管10、第一出水管12和第二出水管11，相当于具有两个进水口和两个出水口，第一进水管9与第一出水管12对应，第二进水管10与第二出水管11对应，每个盘管散热器2内的第一进水管9、第二出水管11、第二进水管10、第一出水管12都依次间隔排列形成矩形盘状。流量调节阀1具有将进口a与第一出口b联通的第一阀门13、将进口a与第二出口c联通的第二阀门14以及能将第一阀门13、第二阀门14开启/闭合的阀门芯体8，通过阀门芯体8与第一阀门13、第二阀门14间的相对移动（例如上下移动）控制流量分配。流量调节阀1的进口a通过管道连接至水泵6的出水口，流量调节阀1的第一出口b通过管道连接至散热器4的进水口，散热器4的出水口通过管道连接至发动机3的冷却液入口，流量调节阀1的第二出口c通过管道分别连接至五个盘管散热器2的第一进水管9和第二进水管10，五个盘管散热器2的第一出水管12和第二出水管11都通过管道连接至发动机3的冷却液入口。
非冬季工况下（即不需要采暖的情况下），发动机3启动后，冷却液在水套5内流动为气缸7降温，之后流出发动机3进入水泵6，水泵6将冷却液水头提高后送入流量调节阀1的进口a处，由于不需要启动汽车地毯辐射采暖循环，流量调节阀1内的阀门芯体8被调至上极限位置处（参见图2），全部冷却液就沿流量调节阀1的进口a通过第一阀门13至第一出口b通道流入散热器4内，经散热器4向外散热后，返回至发动机3。
冬季工况下（即需要采暖的情况下），发动机3启动后，冷却液在水套5内流动为气缸7降温，之后流出发动机3进入水泵6，水泵6将冷却液水头提高后送入流量调节阀1的进口a处，由于需要启动汽车地毯辐射采暖循环，此时流量调节阀1内的阀门芯体8被向下调动（参见图3），一部分冷却液依然经过流量调节阀1的进口a通过第一阀门13至第一出口b通道流入散热器4内，经散热器4向外散热后，返回至发动机3，另一部分冷却液沿流量调节阀1的进口a通过第二阀门14至第二出口c通道分别进入并联布置的五个盘管散热器2中。参见图4，在进入每个盘管散热器2前，冷却液都分成两路，一路沿着第一进水管9进入该盘管散热器2，又沿着第一出水管12流出该盘管散热器2，另一路沿着第二进水管10进入该盘管散热器2，又沿着第二出水管11流出该盘管散热器2，从该盘管散热器2流出的两路冷却液合二为一直接返回至发动机3，形成采暖循环。

Claims (1)

1.一种汽车地毯辐射采暖系统，包括汽车地毯、车身地板、发动机冷却系统、流量调节阀（1）和多个盘管散热器（2），所述发动机冷却系统包括发动机（3）、散热器（4）和水泵（6），该水泵的进水口通过管道连接至发动机的冷却液出口，其特征在于：所述的多个盘管散热器（2）并联设置在汽车地毯与车身地板之间，所述流量调节阀（1）的进口（a）通过管道连接至水泵（6）的出水口，流量调节阀的第一出口（b）通过管道连接至散热器（4）的进水口，散热器（4）的出水口通过管道连接至发动机（3）的冷却液入口，流量调节阀的第二出口（c）通过管道连接至多个盘管散热器（2）的进水口，多个盘管散热器（2）的出水口都通过管道连接至发动机（3）的冷却液入口；所述流量调节阀（1）具有将进口（a）与第一出口（b）联通的第一阀门（13）、将进口（a）与第二出口（c）联通的第二阀门（14）以及能将第一、第二阀门（13、14）开启/闭合的阀门芯体（8），所述阀门芯体（8）上下移动控制流量分配；所述盘管散热器（2）采用地暖盘管，每个盘管散热器（2）都具有第一进水管（9）、第二进水管（10）、第一出水管（12）和第二出水管（11），第一进水管（9）与第一出水管（12）对应，第二进水管（10）与第二出水管（11）对应，第一进水管（9）、第二出水管（11）、第二进水管（10）、第一出水管（12）依次间隔排列形成盘状；所述盘管散热器（2）与车身地板的接触面上设置有隔热层。
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