CN108340754A - 一种车载空调 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种车载空调，包括风机和至少一个采暖回路；其中，采暖回路包括加热装置，换热芯体和泵；加热装置与换热芯体相连，用于采集并存储热源的热量；泵与加热装置和换热芯体均相连，用于控制加热装置存储的热量在采暖回路中循环，以加热换热芯体；风机用于形成气流，换热芯体设置于气流流动的方向上；换热芯体用于吸收加热装置存储的热量，并加热流过换热芯体的气流。本发明实现了车辆供暖能耗低，供暖可分区域独立控制，空调箱体积小型化和内部结构布置简化。

Description

一种车载空调

技术领域

本发明涉及车辆空调技术，尤其涉及一种车载空调。

背景技术

现代车辆中均配备有空调系统，以加热或冷却车厢，提高车辆的舒适性。

现有的车载空调主要通过温度混合风门控制车辆驾驶舱的供暖和制冷的出风温度，在供暖过程中，温度混合风门可将气流分为两部分，一部分气流直接进入混合区，另一部分气流经过热源加热后再进入混合区与未加热的气流混合，通过调节温度混合风门的开启角度可以实现输出适宜温度的热风向车辆驾驶舱供暖。

然而，一方面无论温度混合风门的开启角度为多少，在车辆供热过程中均会存在未加热的气流和加热后气流混合，导致能源上的浪费；另一方面在车载空调中设置温度混合风门实现车辆送风温度控制以及温度分区控制，结构复杂，空调箱体积大，成本高。

发明内容

本发明提供了一种车载空调，实现车辆供暖能耗低，供暖可分区域独立控制，空调箱体积小型化和内部结构布置简化。

本发明实施例提供了一种车载空调，包括风机和至少一个采暖回路；其中，所述采暖回路包括加热装置，换热芯体和泵；

所述加热装置与所述换热芯体相连，用于采集并存储热源的热量；

所述泵与所述加热装置和所述换热芯体均相连，用于控制所述加热装置存储的热量在所述采暖回路中循环，以加热所述换热芯体；

所述风机用于形成气流，所述换热芯体设置于所述气流流动的方向上；

所述换热芯体用于吸收所述加热装置存储的热量，并加热流过所述换热芯体的气流。

可选的，该车载空调还包括空调箱；所述空调箱包括至少一个出风道，所述出风道与所述换热芯体相对设置，用于输出经过所述换热芯体加热后的气流。

可选的，若所述采暖回路为多个，则多个所述采暖回路共用一个所述加热装置。

可选的，若所述采暖回路为多个，则多个所述采暖回路共用一个所述泵；所述采暖回路还包括截止阀；

所述截止阀位于所述加热装置和所述换热芯体之间，或者位于所述加热装置和所述泵之间，或者位于所述泵和所述换热芯体之间，用于阻断所述加热装置存储的热量在所述采暖回路中循环。

可选的，该车载空调还包括控制装置；其中，

所述控制装置与所述泵相连，用于接收外部指令，并根据所述外部指令控制所述泵开启或关闭。

可选的，所述控制装置还与所述加热装置和所述换热芯体连接，用于控制所述换热芯体和所述加热装置与所述泵同时开启或同时关闭。

可选的，该车载空调还包括至少一个第一风门；所述第一风门设置于所述出风道内壁，用于控制所述出风道输出气流的大小。

可选的，若所述采暖回路为多个，则相邻两个所述换热芯体之间设置有隔板，所述隔板用于减少相邻的所述换热芯体之间的气流互通。

可选的，所述隔板上设置第二风门；所述第二风门用于控制所述换热芯体输出的气流输出至相邻所述出风道的大小。

可选的，所述热源为冷凝器、发动机、动力电池、电机、PTC加热器等热源和中的至少一种。

本发明实施例提供了一种车载空调和车辆，通过设置车载空调包括风机和至少一个采暖回路，采暖回路中加热装置与换热芯体相连，实现采集并存储热源的热量；设置泵与加热装置和换热芯体均相连，实现控制加热装置存储的热量在采暖回路中循环，以加热换热芯体；设置风机形成气流，且设置换热芯体位于气流流动的方向上，气流经过换热芯体形成热风实现车辆供暖。本发明实施例解决了现有车载空调采用温度混合风门造成的能源浪费，以及结构复杂的问题，实现了车辆供暖能耗低，供暖可分区域独立控制，空调箱体积小型化和内部结构布置简化。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种车载空调的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种车载空调的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种车载空调的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种车载空调的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种车载空调的结构示意图，参见图1，该车载空调包括风机110和至少一个采暖回路120(其中，图1是以车载空调包括两个采暖回路120为例进行绘制的)；其中，采暖回路120包括加热装置130，换热芯体140和泵150；加热装置130与换热芯体140相连，用于采集并存储热源100的热量；泵150与加热装置130和换热芯体140均相连，用于控制加热装置130存储的热量在采暖回路120中循环，以加热换热芯体140；风机110用于形成气流；换热芯体140设置于气流流动的方向x上。换热芯体140用于吸收加热装置130存储的热量，并加热流过换热芯体140的气流。。

其中，加热装置130中存储有储热介质，储热介质可以吸收热源热量并存储于储热介质内部，该储热介质可在采暖回路120中循环，当环境温度低于储热介质的温度时热量即释放。示例性地，储热介质可选为水或熔盐等。

可选的，加热装置130、换热芯体140和泵150之间通过管路连接，储热介质可在该管路中流通。泵150可以输送加热装置130中的储热介质，使热量在采暖回路120中循环，泵150的具体类型可根据实际应用进行选择。

该车载空调的工作原理为：加热装置130与热源100之间进行热交换，将热量存储在储热介质中；当用户输入控制指令，例如“开启热风”，风机110和泵150开启；泵150控制加热装置130中的储热介质在采暖回路120中循环，储热介质经过换热芯体140后使换热芯体140升温；风机110开启后形成气流，由于换热芯体140设置于气流流动的方向x上，风机110形成的气流会经过换热芯体140，气流经过换热芯体140与换热芯体140进行了热交换，因此，气流被加热，经过换热芯体140之后的气流为热风；热风进入车辆驾驶舱内，实现车载空调的供暖。

具体的，加热装置130与热源100之间进行热交换可以通过图1中加热装置130与热源100直接接触的方式实现，这只是本发明的一个具体示例，而非对本发明的限制，可选的，还可以为加热装置130与热源100通过热对流等其他方式实现热交换。

在本实施例中，通过设置车载空调包括风机110和至少一个采暖回路120，采暖回路中加热装置130与换热芯体140相连，实现采集并存储热源100的热量；设置泵150与加热装置130和换热芯体140均相连，实现控制加热装置130存储的热量在采暖回路120中循环，以加热换热芯体140；通过设置风机110形成气流，且设置换热芯体140位于气流流动的方向x上，气流经过换热芯体140形成热风实现车辆供暖。本发明实施例解决了现有车载空调采用温度混合风门造成的能源浪费，以及结构复杂的问题，实现了车辆供暖能耗低，供暖可分区域独立控制，空调箱体积小型化和内部结构布置简化。

在车辆系统中，由于发动机、动力电池、电机和冷凝器等装置在运行中均会产生热量，因此车载空调的热源可以为车辆本身的固有装置，可选的，热源为冷凝器、发动机、动力电池、电机和PTC加热器等热源中的至少一种。

在本实施例中，设置两个采暖回路120，其中一个采暖回路120的热源100可选为动力电池，动力电池在工作过程中自然发热，热量可以满足一个人的供暖需求；另一个采暖回路120的热源100可选为PTC加热器，这仅是本发明的一个具体示例，而非对本发明的限制。

在图1中，示例性地，车载空调包括两个采暖回路120，空调箱210包括两个出风道，这仅是本发明的一个具体示例，而非对本发明的限制，在实际应用中，可根据使用需求设置一个或多个采暖回路120，空调箱210可包括一个或多个出风道。

请继续参见图1，可选的，该车载空调还包括空调箱210，空调箱210包括至少一个出风道，出风道与换热芯体140相对设置，用于输出经过换热芯体140加热后的气流。可选的，换热芯体140设置于距离出风道较近的位置，通过这样的设置可以避免换热芯体140的热量损失。

在上述各实施例的基础上，可选的，车载空调还可以包括控制装置；其中，控制装置与泵相连，用于接收外部指令，并根据外部指令控制泵开启或关闭。

可选的，控制装置还与加热装置和换热芯体连接，用于控制换热芯体和加热装置与泵同时开启或同时关闭，通过这样的设置可以进一步降低车载空调的能耗。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种车载空调的结构示意图，参见图2，在实施例一的基础上，可选的，该车载空调为：若采暖回路为多个，则多个采暖回路共用一个加热装置130。

在图2中，示例性的，该车载空调包括两个采暖回路，分别为第一采暖回路121和第二采暖回路122，第一采暖回路121和第二采暖回路122共用加热装置130。空调箱210包括两个出风道，分别为第一出风道211和第二出风道212。

其中，第一采暖回路121的换热芯体140与第一出风道211相对设置，可选的，第一出风道211对应为车辆驾驶舱的主驾驶区域；第二采暖回路122的换热芯体140与第二出风道212相对设置，可选的，第二出风道211对应为车辆驾驶舱的副驾驶区域。

在本实施例中，若车辆中只有司机一人，即车辆中只有主驾驶位有人，用户可输入控制指令，例如“开启主驾驶热风”，风机110和第一采暖回路121中的泵150开启，加热装置140中存储的热量在第一采暖回路121中的循环，第一采暖回路121中的换热芯体140升温，风机110形成气流经过第一采暖回路121中的换热芯体140被加热，第一出风道211排出的热风进入车辆驾驶舱的主驾驶区域，由于第二采暖回路122中的泵150未开启，因此第二出风道212没有热风排出，实现只有主驾驶区域供暖。

若车辆中主驾驶位和副驾驶位均有人，用户可输入控制指令，例如“开启主驾驶和副驾驶热风”，风机110、第一采暖回路121中的泵150和第二采暖回路122中的泵150均开启，加热装置140中存储的热量同时在第一采暖回路121和第二采暖回路122中的循环，第一采暖回路121中的换热芯体140和第二采暖回路122中的换热芯体140均升温，风机110形成气流经过第一采暖回路121中的换热芯体140被加热，第一出风道211排出的热风进入车辆驾驶舱的主驾驶区域；同时，风机110形成气流经过第二采暖回路122中的换热芯体140被加热，第二出风道212排出热风进入车辆驾驶舱的副驾驶区域，实现主驾驶区域和副驾驶区域同时供暖。

在本实施例中，通过设置车载空调包括多个采暖回路120，空调箱210包括多个出风道，实现了车辆驾驶舱内温度分区控制，避免了能源浪费。本发明解决了现有车载空调通过温度混合风门供暖造成的能源浪费和结构复杂的问题，实现了车辆供暖可分区控制，供暖低能耗且结构简单。同时，通过设置多个采暖回路共用一个加热装置130，在实现车辆供暖低能耗的基础上，进一步地，还可以达到节省车载空调的部件和进一步降低能耗的效果。

需要说明的是，在图2中，第一采暖回路121和第二采暖回路122共用一个加热装置130，该车载空调的热源可选为发动机。发动机在工作过程中自然发热，热量可以满足大于一个人的供暖需求，因此，在非极寒的气候条件下，采用发动机为热源，第一采暖回路121和第二采暖回路122共用加热装置130可以同时满足主驾驶区域和副驾驶区域的供热需求。

在上述实施例的基础上，可选的，若采暖回路120为多个，则相邻两个换热芯体140之间设置有隔板220，隔板220用于减少相邻的换热芯体140之间的气流互通，具体的，隔板220的厚度和材料可根据实际应用进行选择。在图2中，示例性地，第一采暖回路121中的换热芯体140和第二采暖回路122中的换热芯体140之间设置有隔板220，通过这样的设置可以减小相邻换热芯体140之间的气流互通。

可选的，该车载空调还包括至少一个第一风门320，第一风门320设置于出风道内壁，用于控制出风道输出气流的大小。在图2中，示例性地，第一出风道211和第二出风道212内壁均设置第一风门320，第一风门320的开启角度决定该出风道输出气流的大小。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种车载空调的结构示意图，参见图3，在上述各实施例的基础上，可选的，该车载空调为：若采暖回路为多个，则多个采暖回路共用一个泵150；采暖回路还包括截止阀260；截止阀260位于加热装置130和换热芯体140之间，或者位于加热装置130和泵150之间，或者位于泵150和换热芯体140之间，用于阻断加热装置130存储的热量在采暖回路中循环。

在图3中，示例性地，车载空调包括两个采暖回路，该车载空调与本发明实施例二提供的车载空调的区别在于，第一采暖回路121和第二采暖回路122共用泵150，第一采暖回路121和第二采暖回路122中均包括截止阀260，在图3中，示例性的，截止阀260设置于加热装置130和换热芯体140之间。

当车辆主驾驶舱区域需要供暖时，控制第一采暖回路121中的截止阀260开启，在泵150的控制下，加热装置140中存储的热量在第一采暖回路121中的循环，此时，由于第二采暖回路122中的截止阀260处于关闭状态，第二采暖回路122中不连通，因此副驾驶舱区域不供暖；当车辆副驾驶舱区域需要供暖时，控制第二采暖回路122中的截止阀260开启，在泵150的控制下，加热装置140中存储的热量在第二采暖回路121中的循环，此时，第一采暖回路121中的截止阀260处于关闭状态，第一采暖回路121中不连通，主驾驶舱区域不供暖；当车辆主驾驶舱区域和副驾驶舱区域需要同时供暖时，控制第一采暖回路121中的截止阀260和第二采暖回路122中的截止阀260均开启，在泵150的控制下，加热装置140中存储的热量同时在第一采暖回路121和第二采暖回路122中的循环，实现主驾驶舱区域和副驾驶舱区域同时供暖。

在本实施例中，通过设置车载空调包括多个采暖回路，实现了车辆驾驶舱内温度分区控制，避免了能源浪费。本发明解决了现有车载空调通过温度混合风门供暖造成的能源浪费和结构复杂的问题，实现了车辆供暖可分区控制，能耗低且结构简单。同时，通过设置多个采暖回路共用一个泵150，在实现车辆供暖低能耗且结构简单的基础上，进一步地，还可以达到节省车载空调的部件和进一步降低能耗的效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种车载空调的结构示意图，参见图4，在上述各实施例的基础上，可选的，该车载空调为：隔板220上设置第二风门330；第二风门330用于控制换热芯体140输出的气流输出至相邻出风道的大小。

具体地，当主驾驶舱区域需要供暖时，第一采暖回路121连通，第一出风道211输出热风向主驾驶舱区域供暖，其中设置于第一出风道211内部的第一风门320可以控制第一出风道211出风量的大小。但是若设置于第一出风道211内部的第一风门320开启至最大角度，依然无法满足主驾驶舱区域的供暖需求时，用户可选择控制第二采暖回路122连通，同时控制第二出风道212内部的第一风门320关闭，控制隔板220上的第二风门330开启，此时，经过第二采暖回路122中的换热芯体140被加热的气流可通过的第二风门330从第一出风道211输出，实现第一采暖回路121和第二采暖回路122同时为主驾驶区域供暖，其中，第二风门330的开启角度决定换热芯体140输出的气流输出至相邻出风道的大小。第一采暖回路121和第二采暖回路122也同时为副驾驶区域供暖，其工作原理与上述过程类似，在此不再赘述。

在本实施例中，通过设置车载空调包括多个采暖回路，实现了车辆驾驶舱内温度分区控制，避免了能源浪费。本发明解决了现有车载空调通过温度混合风门供暖造成的能源浪费和结构复杂的问题，实现了车辆供暖温度可分区控制，能耗低且结构简单。同时，通过设置车载空调包括第一风门320和第二风门330，在实现车辆供暖低能耗且结构简单的基础上，进一步地，还可以达到根据用户供暖需求灵活调整驾驶舱区域的出风温度和出风量，用户体验好。

需要说明的是，本发明上述各实施例只详细说明了车载空调的供暖过程，本领域技术人员可以理解，车载空调还包括制冷系统，在图4中，示例性地，制冷系统包括蒸发器410，蒸发器410设置于风机110产生的气流流动的方向x上，可选地，制冷系统还可以包括压缩机和冷凝器等，在此不作详细说明。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车载空调，其特征在于，包括风机和至少一个采暖回路；其中，所述采暖回路包括加热装置，换热芯体和泵；

所述加热装置与所述换热芯体相连，用于采集并存储热源的热量；

所述泵与所述加热装置和所述换热芯体均相连，用于控制所述加热装置存储的热量在所述采暖回路中循环，以加热所述换热芯体；

所述风机用于形成气流，所述换热芯体设置于所述气流流动的方向上；

所述换热芯体用于吸收所述加热装置存储的热量，并加热流过所述换热芯体的气流。

2.根据权利要求1所述的车载空调，其特征在于，还包括空调箱；

所述空调箱包括至少一个出风道，所述出风道与所述换热芯体相对设置，用于输出经过所述换热芯体加热后的气流。

3.根据权利要求2所述的车载空调，其特征在于，若所述采暖回路为多个，则多个所述采暖回路共用一个所述加热装置。

4.根据权利要求2所述的车载空调，其特征在于，若所述采暖回路为多个，则多个所述采暖回路共用一个所述泵；所述采暖回路还包括截止阀；

所述截止阀位于所述加热装置和所述换热芯体之间，或者位于所述加热装置和所述泵之间，或者位于所述泵和所述换热芯体之间，用于阻断所述加热装置存储的热量在所述采暖回路中循环。

5.根据权利要求2所述的车载空调，其特征在于，还包括控制装置；其中，

所述控制装置与所述泵相连，用于接收外部指令，并根据所述外部指令控制所述泵开启或关闭。

6.根据权利要求5所述的车载空调，其特征在于，所述控制装置还与所述加热装置和所述换热芯体连接，用于控制所述换热芯体和所述加热装置与所述泵同时开启或同时关闭。

7.根据权利要求2所述的车载空调，其特征在于，还包括至少一个第一风门；

所述第一风门设置于所述出风道内壁，用于控制所述出风道输出气流的大小。

8.根据权利要求7所述的车载空调，其特征在于，若所述采暖回路为多个，则相邻多个所述换热芯体之间设置有隔板，所述隔板用于隔绝相邻的所述换热芯体之间的气流互通。

9.根据权利要求8所述的车载空调，其特征在于，所述隔板上设置第二风门；

所述第二风门用于控制所述换热芯体输出的气流输出至相邻所述出风道的大小。

10.根据权利要求1所述的车载空调，其特征在于，所述热源为冷凝器、发动机、动力电池、电机和PTC加热器中的至少一种。