CN109318826B - 一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法，通过在汽车各个部位设置高效隔热保温材料层、高气密性围护结构、多玻温屏节能中空玻璃车窗、防紫外线保温镀膜或贴膜、高效新风热回收系统、断桥结构设计、防雾霾空气净化系统。本发明专利有效地解决了汽车停驶中夏季车内炎热，冬季车内寒冷的保温需求，充分利用被动式可再生能源，以极少的能源消耗保持车内恒温、恒湿、恒氧、恒净、低噪、健康和舒适的行车环境。

Description

一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法

技术领域

本发明属于传统汽车和新能源汽车领域，涉及一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法。

背景技术

汽车工业发源于欧洲,首先出现的是蒸汽机汽车。到19世纪末叶，才出现了内燃机汽车。但现代汽车工业的形成，则始自美国。我国1956年第一汽车制造厂成批生产解放牌载重汽车，是中国汽车工业的开端。30多年来中国的汽车工业有了很大发展，相继建立了不少主机厂、改装厂以及零配件厂。已能生产载重汽车、越野汽车、自卸汽车、牵引车、大客车、小轿车等各种类型的汽车。

作为交通工具的汽车，每天要排放大量的碳、氮、硫的氧化物、碳氢化合物、铅化物等多种大气污染物，是重要的大气污染发生源，对人体健康和生态环境带来严重的危害。节能减排是汽车产业发展的永恒主题，不断加强节能减排工作，已成为我国经济实现又好又快发展的迫切需要。

在发达国家，汽车决定着石油需求，也是影响温室气体和有害气体排放的关键因素，实现环境保护目标需要减少汽车的石油消耗和气体排放。但另一方面，汽车是支柱产业，也是基本的交通工具，各国政府又要保持汽车的发展来促进经济的发展和民众生活福利的提高。发展节能环保汽车可以在保持汽车增长的状况下降低石油消耗、保护大气环境，因此各国政府普遍把发展节能环保汽车看成实现其能源环境政策和汽车工业可持续发展的重要组成部分。

现有技术存在的问题是：汽车除发动机盖加有耐热保温板以外，所有车辆轿子由于没有安装全车隔热保温材料、气密性围护结构和断桥、保温多玻镀膜真空玻璃，汽车行驶中冬季需要进行供暖，夏季需要使用空调制冷，造成能源的大量浪费以及环境污染。特别是汽车放在露天停车场，夏天汽车被晒的车内温度高达40-60度，冬天又冻得如同冰窟窿一样零下十几度。之所以车内温度变化明显，是因为汽车轿子没有做任何保温处理，自身的金属外壳热桥效应造成其不断的在散热。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明专利提供了一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法，包括：

高效隔热保温材料层和高气密性围护结构，所述的高效隔热保温材料层和高气密性围护结构添加在汽车轿子、车门夹层中；

全车轿子、车门采用断桥结构；

节能车窗、天窗和前后挡风玻璃，所述的节能车窗、天窗和前后挡风玻璃采用温屏多玻中空玻璃；

防紫外线保温镀膜或贴膜，所述的防紫外线保温镀膜或贴膜贴在车窗玻璃上；

高效热回收新风系统，所述的高效热回收新风系统设置在汽车的可利用空间处；

防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统，所述的防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统安装在车前仓内。

车内外对讲扩音系统安装在车顶部，并可与智能手机连接进行远距离对话与控制。

进一步的，所述的高效隔热保温材料层严格实现对汽车顶棚、门柱、车门、地面的全覆盖。

进一步的，所述的高气密性围护结构使用粘接内透型、外透型防水透隔气膜、胶粘剂及密封胶条，实现高强度的气密性。

进一步的，所述的全车轿子、车门采用断桥结构。

进一步的，所述的高效节能车窗、天窗和前后挡风玻璃采用温屏多玻镀膜中空玻璃。

进一步的，所述的防紫外线保温镀膜或贴膜，贴在车窗、天窗和前后挡风玻璃上。

进一步的，所述的高效热回收新风系统安装在汽车发动机附件或后备箱。

进一步的，所述的防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统安装在车内前仪表盘和后排座位进出风口附近。

进一步的，所述的装有麦克风的车内外对讲扩音系统安装在车顶部，并可与智能手机连接进行远距离对话与控制。

本发明的有益效果为：

本发明技术方案可在燃油汽车上实施，更适用于新能源汽车，为建成节能环保汽车提供更加有力的支持。在节能方面，新能源汽车少开空调就是增加行驶里程，通过节省大量能源，降低运输成本，同时为驾乘人员提供节能、舒适、健康、环保的乘车环境；在环保方面，超低能耗本身就是环保，让低碳、绿色、节能、环保理念落实在每辆汽车上；在健康方面，在出行行驶过程中体现以人为本，从低噪、安静、恒温、恒湿、智能控制方面提出一个革命性的全新完美解决方案。

具体实施方式

下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明技术方案具体是这样实现的，被动式恒温超低能耗汽车保温系统的基本原则就是解决能效。在汽车轿子夹层中添加杰出的高效隔热保温材料层、高气密性围护结构、车轿子断桥、高效节能温屏多玻中空车窗、天窗、前后挡风玻璃、防紫外线镀膜或贴膜、高效热回收新风系统、防雾霾净化空气循环系统、车载制氧系统。其中，高效隔热保温材料层采用A级防火的、高效隔热的、耐久保温的保温材料(如气凝胶、聚氨酯泡沫塑料等)，主要铺设在车内顶棚、门柱、车门和地面夹层中；车轿子、车门采用断桥结构，更改所有产生热桥的连接点；高气密性围护结构，使用粘接内透型、外透型防水透隔气膜、胶粘剂和密封胶条，实现高强度的粘接和密封，最大限度地减少车外有害气体及粉尘进入车内。同时可以隔音降噪；被动式节能车窗、天窗和前后挡风玻璃采用温屏多玻中空玻璃(中间真空或填充可提高性能的惰性气体)；高效防紫外线保温金属镀膜或贴膜贴在车窗玻璃上，主要防止阳光通过车窗对车内的直接照射，造成车内温度的明显变化；高效热回收新风系统安装在汽车发动机附近或后备箱，保障冬季从车外输入车内的新鲜空气不凉，夏季从车外输入车内的空气不热；防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统放置在车内前仪表盘或后排座位进出风口附近，防雾霾净化空气循环系统保证进入车内的空气干净清洁，没有雾霾；车载制氧系统主要为车内提供所需的清洁氧气，特别是行驶在高原地区必备这样一个“氧吧”，保障车内驾乘人员的充足氧气供应，真正做到绿色、节能、低碳和环保。

本发明专利主要针对新能源汽车和传统燃油汽车，即直接解决汽车被动式超低能耗保温问题，又间接地解决了车内冬季的取暖和夏季的制冷问题。

低能耗汽车恒温环境(供热能源需求用量<70kWh/㎡9a)，因其优越的性能价格比，所以具有很好的市场开发和推广价值。特别是新能源汽车采用被动式节能就可以减少使用空调，节省电能就是多跑里程，增加能效。杰出的车体保温材料、创新的车窗多玻中空玻璃和镀膜技术、智能控制并融为一体的冷热系统、空气净化系统、热回收新风循环系统、制氧系统，以及断桥结构的车轿子都是解决能效的基础。

被动式节能保温汽车的亮点是不需要长时间的启动大功率的主动加热或制冷设备，它基本上是依靠被动收集来的热源对车内微气候进行调整，保持一个舒适的温度。如：使用太阳、人体、空调、冷热回收装置、开关车门瞬间进来的车外空气等带来的冷热能，加上有效的隔热保温材料、全车身的断桥结构，良好的气密性围护。

车窗、天窗、前后挡风玻璃使用的温屏多玻中空玻璃是低辐射玻璃，采用真空磁控溅射线方法镀1层或2层10-20纳米的金属银层生产而成：镊是自然界中辐射率较低的物质，可以使车窗玻璃的辐射率从084降低至01，甚至更低，使辐射热损耗减少近90％，达到所需的车内高节能的目的。在夏天，它可使可见光(阳光)透过，同时把柏油马路、路边建筑物等释放出的强烈的不可见光(红外辐射热)阻挡在车外，因此车内可极大地缩短使用空调时间；在冬季，它可放进可见光能，同时把车内的不可见光能(红外辐射热)反射回车内，不使之通过玻璃车窗向外散失，因此，能极好地保持车内温暖，不需要不停顿地制热的供给，大幅度降低冬季车内的空调取暖时间；从驾乘人员打开车门进入车内后仅需要制冷或制热十几分钟，就能达到车内的预设温度，不开车门车内保温可以达到24小时以上。同时，温屏多玻中空玻璃还能有效地阻挡声音的传播，降低噪音，并可有效地防止雾霾入侵。温屏多玻中空玻璃对紫外线有极高的阻挡作用(高达99％以上)。在安装了温屏多玻中空玻璃的车窗、天窗、前后挡风玻璃采光中可以真正享受冷光源的“阳光浴”，皮肤无热感，车内物品降低了被阳光晒坏、老化的问题。

本发明技术方案的被动式恒温超低能耗汽车保温技术及方案，是根据保温瓶和电冰箱的原理，基本防止了热散失的三种方式：1、对流：为了控制空气对流，所有车窗、天窗和前后挡风玻璃都做成不可开关的固定式(顶多前排车窗采用升降开关式)，以利于节能效果持续恒定发挥到极致；2、传导：车体全方位安装保温隔热材料，使用A级防火的、高效隔热的、耐久保温的高效节能保温材料层(如气凝胶)，全车轿子包括车门采用隔热阻热不传热的断桥结构设计，即金属车壳中间用树脂、塑料等不易导热的材料分隔并连接，使其形成导热系数极低的空腔，不留热桥的全部车体防护设置，包括顶棚、地面、车门、门柱，最大程度地达到保温隔冷隔热效果，降低车内供暖供冷的需求。3、辐射：将车窗、天窗、前后挡风玻璃更换为能屏蔽红外线的节能温屏多玻(双玻或三玻两中空暖边双银)金属镀膜中空玻璃，可以有效地达到保温、隔音、防噪、防尘、防水的良好效果。由于中空玻璃的内表面镀上了金属膜，因此对可见光有极高的透射率，对红外线又有极高的反射率，几乎可以将太阳光过滤成冷光源，让可见光能透过而把不可见光反射回去，即保温又隔热，使车内一年四季达到优异的“冬暖夏凉”的效果。温屏多玻中空玻璃车窗、天窗全部采取不可开关的固定式或如老式汽车采用局部小面积开关式。这样导热系数K值能达到3W/(㎡·K)以下，比普通车窗热量散失减少一半，隔音量达29分贝以上，气密性和水密性达到极佳。防导热的8毫米间隔真空镀银透明玻璃车窗、天窗和前后挡风玻璃能辅助车内空调快速保持恒温，关上车门十几分钟就可以达到设置温度，空调很快进入自动关机状态。高效热回收新风系统及时供应净化的新鲜空气，达到高效节省能源。并且，车内基本没有灰尘。在断桥的汽车顶棚、门柱、车门、地面的夹层中间设置多个小小的树脂或塑料桥梁，起到隔热的作用，外面温度高或低，通过这个桥梁把温度隔在外面。另一个作用是这个树脂或塑料将外壳与内壳两部分连接成一体，起到即保温隔热又固定连接的作用。经过严格的气密性围护结构处理，即使车辆掉入水中车内也绝不会进水，冲入火场中也不会造成车内温度升高，更不会烟熏火烤。再加上有制氧设备，即使不弃车逃生，也可以有效延长车内驾乘人员的存活时间。

综上所述，实现车内的被动式保温重在先进的车体维护体系和温屏多玻真空玻璃车窗，被动式恒温超低能耗汽车保温系统正是结合了特有的新型保温材料打破了传统汽车结构的束缚，实现了汽车内被动式保温节能率达到90％以上，行驶或停泊中的汽车常年保持车内恒温在24度左右。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种被动式恒温超低能耗汽车保温方法，其特征在于，包括：

高效隔热保温材料层和高气密性围护结构，所述的高效隔热保温材料层和高气密性围护结构添加在汽车轿子夹层中，严格实现对汽车顶棚、门柱、车门、地面的全覆盖；所述高气密性围护结构使用粘接内透型、外透型防水透隔气膜、胶粘剂及密封胶条，实现高强度的气密性；车轿子、车门采用断桥结构；

节能车窗、天窗和前后挡风玻璃，所述的节能车窗、天窗和前后挡风玻璃采用温屏多玻中空玻璃；

防紫外线保温镀膜或贴膜，所述的防紫外线保温镀膜或贴膜贴在车窗玻璃上；

高效热回收新风系统，所述的高效热回收新风系统安装在汽车发动机附近或后备箱；

防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统，所述的防雾霾净化空气循环系统和车载制氧系统安装在车内前仪表盘和后排座位进出风口附近；

车内外对讲扩音系统，所述的车内外对讲扩音系统安装在车顶部，并可与智能手机连接进行远距离对话与控制；

其中气密性是指：即使车辆掉入水中车内也绝不会进水，冲入火场中也不会造成车内温度升高，更不会烟熏火烤，为了控制空气对流，所有车窗、天窗和前后挡风玻璃都做成不可开关的固定式。