CN110962539A - 空调壳体 - Google Patents

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史耀辉
鞠博文
徐宏涛
左龙彦
郝旭峰
王晓蕾
唐靳梅
张霞
魏建庆
沈峰
田杰
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Shanghai Composite Material Science and Technology Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00514—Details of air conditioning housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
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Abstract

本发明提供了一种空调壳体，包括第一盖板(1)、第二盖板(2)、上壳体(3)以及底板(4)，所述底板(4)与上壳体(3)连接形成壳体内部空间，所述壳体内部空间用于安装空调部件，所述上壳体(3)上安装第一盖板(1)、第二盖板(2)，所述第一盖板(1)为格栅结构盖板，所述底板(4)采用泡沫夹层和板筋混合结构，所述第二盖板(2)采用泡沫夹层结构。本发明采用了泡沫夹层结构，实现了隔音、保温结构的一体化，省去原有的隔音及保温材料，并且实现了空调壳体的轻量化设计。

Description

空调壳体
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体地，涉及一种空调壳体，尤其是一种泡沫夹层结构复合材料空调壳体，适用于汽车、火车等交通工具车厢内部空调装置。
背景技术
空调壳体是用于汽车、火车等交通工具车厢内部空调装置的主要结构构件，目前国内大部分空调壳体均采用铝合金作为主体结构，由于材质的限制为保证壳体的刚度结构均为薄壳加筋结构。本文根据空调壳体的受力情况提出适用于空调壳体的复合材料泡沫夹层结构，并通过有限元软件对其结构进行仿真分析确定强度及刚度情况。该该结构使得壳体整体刚度大大提升，同时由于泡沫本身隔音和隔热的特性，将隔音和隔热材料集成于结构构件内，减少壳体的结构重量。
公开号为CN209096422U的专利文献公开了一种电动车空调壳体，该壳体采用铝合金壳体总成。其包含蒸发舱、冷凝舱、压缩机舱以及左右舱隔板和空调软管。壳体材料采用厚度2mm的铝合金，由模具加注、折弯，最后焊接而成。该实用新型设计新颖，整体重量相较于传统的玻璃钢壳体而言更加轻盈，且生产安装时由于其一体性可将蒸发冷凝一同吊装，预埋螺栓焊接方便，节约了大量工时，同时在节能环保、散热性好等方面也远优于传统的玻璃钢壳体。但是铝合金结构的整体重量较重，而且采用该专利技术方案的空调结构需另设隔音结构和隔热结构。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种空调壳体。
根据本发明提供的空调壳体，包括第一盖板、第二盖板、上壳体以及底板，所述底板与上壳体连接形成壳体内部空间，所述壳体内部空间用于安装空调部件，所述上壳体上安装第一盖板、第二盖板，所述第一盖板为格栅结构盖板，所述底板采用泡沫夹层和板筋混合结构，所述第二盖板采用泡沫夹层结构。
优选地，所述泡沫夹层结构包括蒙皮、碳纤维板以及泡沫，所述蒙皮设置在碳纤维板外侧，所述蒙皮与碳纤维板组合形成板壳结构，所述板壳结构的厚度为1.5～3mm，所述泡沫设置在板壳结构之间；所述蒙皮包括碳纤维预浸料和铺层；所述泡沫为PVC或PMI泡沫材料。
优选地，所述碳纤维预浸料单层厚度为0.1～0.2mm，碳纤维预浸料制作工艺采用湿法工艺和/或干法工艺；
所述泡沫通过碳纤维预浸料包裹与蒙皮连接。
优选地，所述碳纤维预浸料的增强体材料采用如下任一种或任多种材料：T700碳纤维、T300碳纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维；
碳纤维预浸料的基体采用如下任一种或任多种材料：环氧树脂、氰酸酯树脂、不饱和树脂；所述铺层采用准各项同性铺层。
优选地，所述蒙皮的厚度为0.5～2mm；所述泡沫的密度为60～200kg/m3。
优选地，所述底板还包括内置埋件，所述内置埋件设置在泡沫夹层的泡沫内部，泡沫夹层结构通过内置埋件紧固连接板筋结构。
优选地，所述内置埋件采用铝合金内置埋件，所述铝合金采用如下任一种或任多种牌号的铝合金：6061、7050、7075、2024。
优选地，所述第一盖板为薄壳结构，第一盖板与上壳体通过紧固件连接。
优选地，所述上壳体为薄壳结构，上壳体与底板通过胶黏剂胶结连接；
所述的胶黏剂的胶结厚度为0.2～0.5mm，胶黏剂采用环氧类胶黏剂。
优选地，所述第二盖板与上壳体通过紧固件连接，连接部位采用橡胶密封条密封。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用泡沫夹层结构作为空调壳体的主要结构形式，实现了壳体的轻量化设计，并增强了空调壳体的弯曲刚度。
2、本发明采用隔声隔热泡沫作为空调壳体夹层结构的夹层材料，实现了隔音、隔热结构与空调壳体的一体化设计，减轻了空调的重量与体积。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明安装示意图；
图3为泡沫夹层结构底板与薄壳结构上壳体胶结装配示意图；
图4为泡沫夹层结构底板结构示意图；
图5为薄壳结构上壳体结构示意图；
图6为格栅结构盖板结构示意图；
图7为泡沫夹层结构盖板结构示意图。
图中：
1--第一盖板 3--上壳体
2--第二盖板 4--底板
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
根据本发明提供的空调壳体，如图1-7所示，包括第一盖板1、第二盖板2、上壳体3以及底板4，所述底板4与上壳体3连接形成壳体内部空间，所述壳体内部空间用于安装空调部件，所述上壳体3上安装第一盖板1、第二盖板2，所述第一盖板1与第二盖板2的数量为一个或多个，所述第一盖板1为格栅结构盖板，所述底板4采用泡沫夹层和板筋混合结构，所述第二盖板2采用泡沫夹层结构。通过采用泡沫夹层结构，大大减轻了设备的重量，并增强了壳体的弯曲刚度。
所述泡沫夹层结构包括蒙皮、碳纤维板以及泡沫，所述蒙皮设置在碳纤维板外侧，所述蒙皮与碳纤维板组合形成板壳结构，所述板壳结构的厚度为1.5～3mm，所述泡沫设置在板壳结构之间；所述板壳结构与泡沫部分的连接方式采用在成型过程中将碳纤维预浸料直接包裹泡沫一体固化的方式；其余加强筋及隔板肋结构的板壳结构直接通过常温胶胶接的方式与其他结构连接；所述板壳结构与泡沫曲面部分胶接部位为空间曲面壳。所述蒙皮包括碳纤维预浸料和铺层；所述泡沫为PVC或PMI泡沫材料。所述碳纤维预浸料单层厚度为0.1～0.2mm，碳纤维预浸料制作工艺采用湿法工艺和/或干法工艺；所述泡沫通过碳纤维预浸料包裹与蒙皮连接。所述碳纤维预浸料的增强体材料采用如下任一种或任多种材料：T700碳纤维、T300碳纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维；碳纤维预浸料的基体采用如下任一种或任多种材料：环氧树脂、氰酸酯树脂、不饱和树脂；所述铺层采用准各项同性铺层。所述蒙皮的厚度为0.5～2mm；所述泡沫的密度为60～200kg/m3。利用泡沫本身隔音和隔热的特性，可实现空调壳体的隔音、保温与结构的一体化设计。
所述底板4还包括内置埋件，所述内置埋件设置在泡沫夹层的泡沫内部，泡沫夹层结构通过内置埋件紧固连接板筋结构。所述内置埋件采用铝合金内置埋件，所述铝合金采用如下任一种或任多种牌号的铝合金：6061、7050、7075、2024。
如图2和6所示，所述第一盖板1为薄壳结构，第一盖板1与上壳体3通过紧固件连接。所述第二盖板2与上壳体3通过紧固件连接，连接部位采用橡胶密封条密封。将第二盖板2安装在上壳体3上相对应位置，使得内部制冷区域形成密闭空间；将第一盖板1安装在上壳体3上相对应位置，保护内部结构元器件。
如图3和5所示，所述上壳体3为薄壳结构，上壳体3与底板4通过胶黏剂胶结连接；所述的胶黏剂的胶结厚度为0.2～0.5mm，胶黏剂采用环氧类胶黏剂。底板4与上壳体3通过环氧胶黏剂胶接成为一个整体，内部根据使用需要安装给电子及制冷元器件。
本发明通过采用复合材料泡沫结构作为空调壳体的主体结构，实现了列车空调壳体的隔音、保温与结构的一体化设计，相比于传统的铝合金、不锈钢材质的壳体结构，大大减轻了结构的重量。
优选实施例：
一种泡沫夹层结构复合材料空调壳体结构：
包括泡沫夹层结构电控盒顶盖，两个复合材料格栅结构室外顶盖，两个泡沫夹层结构室内侧顶盖，一个泡沫夹层结构室内中顶盖，一个复合材料薄壳结构压缩机盖板，一个新风盖板，一个复合材料泡沫夹层结构底板，一个复合材料薄壳结构上壳体。
所述的泡沫夹层结构电控盒顶盖，其特征所说的结构采用泡沫夹层结构，其与薄壳结构上壳体连接部位所示采用螺钉连接，连接部位采用橡胶密封条。
所述的蒙皮采用1mm厚，材料采用单层厚度为0.2mm的碳纤维预浸料，铺层采用准各项同性铺层。
复合材料格栅结构室外顶盖的结构为薄壳结构，其与薄壳结构上壳体连接部位采用螺钉连接。
泡沫夹层结构室内侧顶盖的结构采用泡沫夹层结构，其与薄壳结构上壳体连接部位所示采用螺钉连接，连接部位采用橡胶密封条。
泡沫夹层结构室内中顶盖的结构采用泡沫夹层结构，其与薄壳结构上壳体连接部位所示采用螺钉连接，连接部位采用橡胶密封条。
复合材料薄壳结构压缩机盖板的结构为薄壳结构，其与薄壳结构上壳体连接部位采用螺钉连接。
新风盖板的结构为碳纤维薄壳结构，顶部为双层格栅结构，格栅之间为不锈钢网。
复合材料泡沫夹层结构底板的结构采用泡沫夹层和板筋混合结构，泡沫内固定位置采用铝合金内置埋件。
复合材料薄壳结构上壳体的结构为薄壳结构，其与复合材料泡沫夹层结构底板连接部位采用胶黏剂胶结。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种空调壳体，其特征在于，包括第一盖板(1)、第二盖板(2)、上壳体(3)以及底板(4)，所述底板(4)与上壳体(3)连接形成壳体内部空间，所述壳体内部空间用于安装空调部件，所述上壳体(3)上安装第一盖板(1)、第二盖板(2)，所述第一盖板(1)为格栅结构盖板，所述底板(4)采用泡沫夹层和板筋混合结构，所述第二盖板(2)采用泡沫夹层结构。
2.根据权利要求1所述的一种空调壳体，其特征在于，所述泡沫夹层结构包括蒙皮、碳纤维板以及泡沫，所述蒙皮设置在碳纤维板外侧，所述蒙皮与碳纤维板组合形成板壳结构，所述板壳结构的厚度为1.5～3mm，所述泡沫设置在板壳结构之间；所述蒙皮包括碳纤维预浸料和铺层；所述泡沫为PVC或PMI泡沫材料。
3.根据权利要求2所述的一种空调壳体，其特征在于，所述碳纤维预浸料单层厚度为0.1～0.2mm，碳纤维预浸料制作工艺采用湿法工艺和/或干法工艺；
所述泡沫通过碳纤维预浸料包裹与蒙皮连接。
4.根据权利要求2所述的一种空调壳体，其特征在于，所述碳纤维预浸料的增强体材料采用如下任一种或任多种材料：T700碳纤维、T300碳纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维；
碳纤维预浸料的基体采用如下任一种或任多种材料：环氧树脂、氰酸酯树脂、不饱和树脂；
所述铺层采用准各项同性铺层。
5.根据权利要求2所述的一种空调壳体，其特征在于，所述蒙皮的厚度为0.5～2mm；所述泡沫的密度为60～200kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种空调壳体，其特征在于，所述底板(4)还包括内置埋件，所述内置埋件设置在泡沫夹层的泡沫内部，泡沫夹层结构通过内置埋件紧固连接板筋结构。
7.根据权利要求6所述的一种空调壳体，其特征在于，所述内置埋件采用铝合金内置埋件，所述铝合金采用如下任一种或任多种牌号的铝合金：6061、7050、7075、2024。
8.根据权利要求1所述的一种空调壳体，其特征在于，所述第一盖板(1)为薄壳结构，第一盖板(1)与上壳体(3)通过紧固件连接。
9.根据权利要求1所述的一种空调壳体，其特征在于，所述上壳体(3)为薄壳结构，上壳体(3)与底板(4)通过胶黏剂胶结连接；
所述的胶黏剂的胶结厚度为0.2～0.5mm，胶黏剂采用环氧类胶黏剂。
10.根据权利要求1所述的一种空调壳体，其特征在于，所述第二盖板(2)与上壳体(3)通过紧固件连接，连接部位采用橡胶密封条密封。
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