CN114633599A - 车辆的换热系统以及具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种车辆的换热系统以及具有其的车辆，所述换热系统包括：壳体，所述壳体具有进气口和出气口；散热器，所述散热器设置在壳体内；相变储能装置，所述相变储能装置设置在所述壳体内，且所述相变储能装置适于吸收所述散热器放出的部分热量或冷量，并在所述散热器关闭时放出吸收的所述热量或冷量。这样，驾驶员短暂停车并返回车辆后，乘员舱温度波动较低，驾驶员无需以最大启动功率开启空调，可以降低能耗，同时温度波动低，使乘员舱可以快速恢复至驾驶员预期温度，以提高温度调整的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车辆的换热系统以及具有其的车辆。
背景技术
相关技术中，车辆在使用过程中，驾驶员可能需要短时间离开车辆，此时会关闭车辆，车辆的乘员舱内温度会发生变化，当乘员返回车辆后，为了快速调整乘员舱的温度，往往需要增大空调的启动功率，而基于空调的热惯性，空调不能迅速实现制冷或制热，无法快速调整乘员舱温度的同时，还会增大能耗。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的换热系统，所述换热系统可以降低车辆的能耗。
本申请进一步提出了一种采用上述换热系统的车辆。
根据本申请第一方面实施例的车辆的换热系统，包括：壳体，所述壳体具有进气口和出气口；散热器，所述散热器设置在壳体内；相变储能装置，所述相变储能装置设置在所述壳体内，且所述相变储能装置适于吸收所述散热器放出的部分热量或冷量，并在所述散热器关闭时放出吸收的所述热量或冷量。
根据本申请实施例的车辆的换热系统，通过设置相变储能装置，相变储能装置先吸收散热器放出的部分冷量或热量，并在散热器停止工作时，将吸收的部分冷量或热量放出对乘员舱进行换热，以降低乘员舱的温度波动。这样，驾驶员短暂停车并返回车辆后，乘员舱温度波动较低，驾驶员无需以最大启动功率开启空调，可以降低能耗，同时温度波动低，使乘员舱可以快速恢复至驾驶员预期温度，以提高温度调整的响应速度。
在一些实施例中，所述壳体具有可选择地连通的第一容纳空间、第二容纳空间，所述第一容纳空间上设置有进气口，所述第二容纳空间上设置有出气口，所述出气口连通至乘员舱。
进一步地，所述壳体还包括：隔板，所述隔板设置在所述第二容纳空间内，且所述隔板用于将所述第二容纳空间分割为冷风风道和暖风风道，所述第一容纳空间与所述冷风风道、所述暖风风道可选择地连通。
根据本申请的一些实施例，所述散热器构造为车辆的空调的散热器。
进一步地，所述换热系统还包括：第一加热模块和第二加热模块，所述第一加热模块和所述第二加热模块均设置在所述暖风风道内。
在一些实施例中，所述相变储能装置包括：第一相变储能装置、第二相变储能装置和第三相变储能装置，所述第一相变储能装置临近所述散热器的出风侧设置或嵌设在所述散热器内，所述第二相变储能装置临近所述第一加热模块的出风侧设置或嵌设在所述第一加热模块内，所述第三相变储能装置临近所述第二加热模块的出风侧设置或嵌设在所述第二加热模块内。
进一步地，所述第一加热模块为所述车辆的暖风芯体或水加热器，所述第二加热模块为PTC加热器。
进一步地，所述换热系统还包括：冷风阀门、暖风阀门，所述暖风阀门和所述冷风阀门均设置在所述壳体上，且可选择地开启以使所述第一容纳空间与所述暖风风道或所述冷风风道连通。
根据本申请的一些实施例，所述换热系统还包括：整流器，所述整流器设置在所述壳体内，且临近所述出气口设置。
根据本申请第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例中所述的换热系统。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的换热系统的示意图；
图2是根据本申请实施例的换热系统的相变储能装置的一种设置方式的示意图；
图3是根据本申请实施例的换热系统的相变储能装置的另一种设置方式的示意图。
附图标记：
换热系统100，
壳体10，进气口11，出气口12，隔板13，冷风风道14，暖风风道15，
散热器20，第一加热模块30，第二加热模块40，
相变储能装置50，第一相变储能装置51，第二相变储能装置52，第三相变储能装置53，
冷风阀门60，暖风阀门70，整流器80。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
首先，需要指出的是，驾驶员以及车上乘员可能会短暂离开车辆，此时需要进行短暂驻车。驻车后车辆的空调也会停止工作，如果在夏季炎热环境下或冬季严寒条件下，虽然仅是短暂离开，但乘员舱温度会出现迅速的升高或降低，驾驶员返回车辆后，需要开启空调使乘员舱温度快速回复至人体适宜温度，然而，基于空调的热惯性，以最大功率启动空调，乘员舱温度也无法快速升高，同时会加剧车辆的能耗。
基于此，本申请提出一种换热系统100，通过相变储能装置50，在驾驶员离开车辆时，与乘员舱进行换热，降低乘员舱的温度波动，提高温度调整响应速度的同时，驾驶员无需以最大启动功率开启空调，还可以降低车辆的能耗。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的换热系统100以及车辆。
如图1所示，根据本申请第一方面实施例的车辆的换热系统100，包括：壳体10、散热器20以及相变储能装置50。
其中，壳体10具有进气口11和出气口12；散热器20设置在壳体10内；相变储能装置50设置在壳体10内，且相变储能装置50适于吸收散热器20放出的部分热量或冷量，并在散热器20关闭时放出吸收的热量或冷量。
需要说明的是，相变储能装置50内填充有相变储能材料，当相变储能材料的温度高于外界温度时，向外释放热量并且发生从液态到固态的相变，此过程中相变储能材料的温度保持不变，为“储冷”。当相变储能材料温度低于外界温度时，吸收外界热量并且发生从固态到液态的相变，此过程中相变储能材料的温度保持不变，称之为“储热”。当相变储能材料温度与外界温度相同时，其维持本身的温度和对应的液相或固相状态，不发生换热和相变，即“热相平衡”。
进而，本申请将填充有相变储能材料的相变储能装置50设置在壳体10内，通过相变储能材料在散热器20进行制冷时进行储冷，在散热器20进行制热时进行储热，并在散热器20关闭(即车辆驻停时)，相变储能装置50放出其储冷时吸收的散热器20放出的冷量；或者储热时吸收的散热器20放出的热量，以通过相变储能装置50对乘员舱进行制冷或制热，避免乘员舱在短暂驻车时出现剧烈的温度波动，确保乘员舱内温度波动较小，以提高乘员舱的温度调整的响应速度，并使驾驶员返回车辆时，无需以最大启动功率开启空调器，降低能耗。
根据本申请实施例的车辆的换热系统100，通过设置相变储能装置50，相变储能装置50先吸收散热器20放出的部分冷量或热量，并在散热器20停止工作时，将吸收的部分冷量或热量放出对乘员舱进行换热，以降低乘员舱的温度波动。这样，驾驶员短暂停车并返回车辆后，乘员舱温度波动较低，驾驶员无需以最大启动功率开启空调，可以降低能耗，同时温度波动低，使乘员舱可以快速恢复至驾驶员预期温度，以提高温度调整的响应速度。
进一步地，壳体10还包括：隔板13，隔板13设置在第二容纳空间内，且隔板13用于将第二容纳空间分割为冷风风道14和暖风风道15，第一容纳空间与冷风风道14、暖风风道15可选择地连通。
这样，通过设置隔板13，并将第二容纳空间分割为冷风风道14和暖风风道15两部分，以在散热器20出冷却空气或加热空气时，使对应的冷风和暖风分别通过冷风风道14、暖风风道15进入乘员舱以增快乘员舱温度调整的响应速度。
如图1所示，根据本申请的一些实施例，散热器20构造为车辆的空调的散热器20。
换言之，在图1所示的具体的实施例中，在一些实施例中，壳体10具有可选择地连通的第一容纳空间、第二容纳空间，第一容纳空间上设置有进气口11，第二容纳空间上设置有出气口12，出气口12连通至乘员舱。
从而将空调的散热器20设置在壳体10内，并在壳体10内限定出与散热器20换热的空间，进入到乘员舱的空气由进气口11进入壳体10，并在与散热器20充分换热后，通过出气口12排出，实现对车内的暖风以及冷风供给，实现乘员舱制热以及制冷，可以提高换热系统100与乘员舱的换热效果。
需要说明的是，图1中，散热器20两端与空调器的压缩机以及对应管路连通，与本申请技术方案并不相关且设置在壳体10外，所以未示出。
如图1所示，换热系统100还包括：第一加热模块30和第二加热模块40，第一加热模块30和第二加热模块40均设置在暖风风道15内。
这样，在通过换热系统100对乘员舱进行加热时，当空调的制热量无法满足需求时，可以通过第一加热模块30和第二加热模块40进行辅助加热，以确保加热效果。
可以理解的是，第一加热模块30为车辆的暖风芯体或水加热器，第二加热模块40为PTC加热器。
也就是说，可以通过暖风芯体或者对电池包或发动机进行冷却的冷却水的余温对乘员舱进行加热，同时可以通过PTC加热器进行辅助加热，进而如果需要对乘员舱进行加热，且加热需求量较低时，可以仅开启第一加热模块30，以有效地降低能耗。
需要说明的是，第一加热模块30构造为暖风芯体时，第一加热模块30与壳体10外部暖暖风芯体响应的部件连通，第一加热模块30构造为水加热器时，其与位于壳体10外的水泵以及流道连通，第二加热模块40与壳体10外的蓄电池或电池包电连接即可。
如图2和图3所示，相变储能装置50包括：第一相变储能装置51、第二相变储能装置52和第三相变储能装置53，第一相变储能装置51临近散热器20的出风侧设置或嵌设在散热器20内，第二相变储能装置52临近第一加热模块30的出风侧设置或嵌设在第一加热模块30内，第三相变储能装置53临近第二加热模块40的出风侧设置或嵌设在第二加热模块40内。
换言之，如图2所示，每一个相变储能装置50对应一个“换热单元”(即换热器20、第一加热模块30或第二加热模块40)，相变储能装置50可以构造为嵌入型，即嵌入对应的“换热单元”内；如图3所示，相变储能装置50也可以与“换热单元”并列设置，此时相变储能装置50设置在“换热单元”的出风侧。
可以理解的是，当采用并列设置的布置方式时，“换热单元”与相变储能装置50可以单独更换，便于维修，同时降低了各个部件的制造难度。当采用嵌入式布置方式时，“换热单元”与相变储能装置50集成化，体积更紧凑，占用空间小，便于装置小型化。
对应散热器20、第一加热模块30以及第二加热模块40分别设置有第一相变储能装置51、第二相变储能装置52以及第三相变储能装置53，以在对乘员舱进行制热且车辆短暂驻车时，通过第一相变储能装置51、第二相变储能装置52以及第三相变储能装置53对乘员舱进行加热，可以使乘员舱的温度波动更低，使驾驶员返回车辆时，车辆的温度更高，提高使用体验。
需要说明的是，参见图2和图3中，散热器20对应第一相变储能装置51，第一加热模块30对应第二相变储能装置52，第二加热模块40对应第三相变储能装置53(即20/30/40内嵌设相变储能装置50或20/30/40后方设置有相变储能装置50)。
进一步地，换热系统100还包括：冷风阀门60、暖风阀门70，暖风阀门70和冷风阀门60均设置在壳体10上，且可选择地开启以使第一容纳空间与暖风风道15或冷风风道14连通，整流器80，整流器80设置在壳体10内，且临近出气口12设置。这样，可以通过调整冷风阀门60或暖风阀门70的开度或通过调整整流器80，实现进入乘员舱内的冷风或暖风量的调整。
根据本申请第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例中的换热系统100。
根据本申请实施例的车辆，采用上述换热系统100，所具有的技术效果与上述换热系统100一致，在这里不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种车辆的换热系统(100)，其特征在于，包括：
壳体(10)，所述壳体(10)具有进气口(11)和出气口(12)；
散热器(20)，所述散热器(20)设置在壳体(10)内；
相变储能装置，所述相变储能装置设置在所述壳体(10)内，且所述相变储能装置适于吸收所述散热器(20)放出的部分热量或冷量，并在所述散热器(20)关闭时放出吸收的所述热量或冷量。
2.根据权利要求1所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，所述壳体(10)具有可选择地连通的第一容纳空间、第二容纳空间，所述第一容纳空间上设置有进气口(11)，所述第二容纳空间上设置有出气口(12)，所述出气口(12)连通至乘员舱。
3.根据权利要求2所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，所述壳体(10)还包括：隔板(13)，所述隔板(13)设置在所述第二容纳空间内，且所述隔板(13)用于将所述第二容纳空间分割为冷风风道(14)和暖风风道(15)，所述第一容纳空间与所述冷风风道(14)、所述暖风风道(15)可选择地连通。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，所述散热器(20)构造为车辆的空调的散热器(20)。
5.根据权利要求4所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，还包括：第一加热模块(30)和第二加热模块(40)，所述第一加热模块(30)和所述第二加热模块(40)均设置在所述暖风风道(15)内。
6.根据权利要求5所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，所述相变储能装置包括：第一相变储能装置(51)、第二相变储能装置(52)和第三相变储能装置(53)，所述第一相变储能装置(51)临近所述散热器(20)的出风侧设置或嵌设在所述散热器(20)内，所述第二相变储能装置(52)临近所述第一加热模块(30)的出风侧设置或嵌设在所述第一加热模块(30)内，所述第三相变储能装置(53)临近所述第二加热模块(40)的出风侧设置或嵌设在所述第二加热模块(40)内。
7.根据权利要求5所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，所述第一加热模块(30)为所述车辆的暖风芯体或水加热器，所述第二加热模块(40)为PTC加热器。
8.根据权利要求5所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，还包括：冷风阀门(60)、暖风阀门(70)，所述暖风阀门(70)和所述冷风阀门(60)均设置在所述壳体(10)上，且可选择地开启以使所述第一容纳空间与所述暖风风道(15)或所述冷风风道(14)连通。
9.根据权利要求1所述的车辆的换热系统(100)，其特征在于，还包括：整流器(80)，所述整流器(80)设置在所述壳体(10)内，且临近所述出气口(12)设置。
10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的换热系统(100)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220617 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |