CN116729069B - 一种新能源汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车空调领域，尤其涉及一种新能源汽车空调系统，它包括电机A、风扇、换热器A、换热器B、液管A、液管B、液管C、液管D、液管E、储液箱、液泵、连接件机构，其中车体内换热器A的进液口通过液管B与储液箱内工质中的液泵连通，换热器A的出液口处安装有一端封闭的液管A；储液箱上安装有向其内排放高温工质且一端封闭的液管C。本发明作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D通过内管A和外管A之间密封的导热性差的空气可以有效防止热源管道内热量的损耗，同时，作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D的内管A和外管A结构形成的保温层的体积较小，可以实现管道在车体中的有效布置，节省管道布置空间。

Description

一种新能源汽车空调系统

技术领域

本发明属于新能源汽车空调领域，尤其涉及一种新能源汽车空调系统。

背景技术

纯电动车中没有发动机而是被与电池电连接的电机驱动，在冬天通过空调系统利用车体内的产热部件产生的热量进行供热，达到以较少电耗产生较多热量。目前，为了进一步提高能效比，利用热泵原理进行产热，但热泵的热源为空气，而空气温度较低，从而限制了能效比的进一步提高。

电动车中能够产热的部位包括刹车系统、电池和电机等，若将这些部位的产热作为热泵的热源，将会大大提高热泵的能效比。

对刹车系统、电池和电机等部位的产热的使用还存在如下问题：

刹车系统、电池和电机等产热部位分散，利用工质回收热量的管道需要安装较厚的保温层才能保证热量传递过程中不会发生损耗，而较厚的保温层因体积较大而不易布置。

目前还没有用来实现热泵与产热部件之间热量有效传递并有效减小热量损耗的管道设计。

如果热源管道布置数量增加，必然会导致管道在汽车使用中因振动或事故而发生损坏泄漏，所以进行增强管道的抗泄漏性的设计很有必要。同时，在一个管道发生损坏泄漏时保证其他管道正常工作以提高管道热源输送的可靠性也很有必要。

本发明设计一种新能源汽车空调系统解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种新能源汽车空调系统，它是采用以下技术方案来实现的。

一种新能源汽车空调系统，它包括电机A、风扇、换热器A、换热器B、液管A、液管B、液管C、液管D、液管E、储液箱、液泵、连接件机构，其中车体内换热器A的进液口通过液管B与储液箱内工质中的液泵连通，换热器A的出液口处安装有一端封闭的液管A；储液箱上安装有向其内排放高温工质且一端封闭的液管C；车体内安装有将散热器A的产热吹送至热泵内散热器B且被电机A驱动的风扇；液管C上通过连接件机构安装有若干连通产热部件对应换热器C出液口的液管E，液管A上通过连接件机构安装有若干连通其与产热部件上对应换热器C进液口的液管D，每个液管D上均安装有对其自动开关的设备；连接件机构内具有在相应液管D或液管E脱离后防止液管A或液管C内工质泄漏的结构和对进入其内工质保温的结构；液管A、液管B、液管C、液管D和液管E上均具有径向厚度小于传统保温层且保温效果强于传统保温层的结构和使得管道在其弧弯状态下不产生显著径向形变的结构；储液箱内具有阻止其内工质剧烈晃动的结构。

作为本技术的进一步改进，所述储液箱内的工质上浮动有与其内壁间隙配合的挡板，挡板上具有与液管B和液管C配合的圆槽；储液箱顶部具有排气孔，储液箱顶部与挡板之间安装有对挡板复位的弹簧A。

作为本技术的进一步改进，所述液管A或液管B或液管C或液管D或液管E均有相互嵌套的外管A和用来流动工质的内管A组成，内管A与外管A之间具有间隙，外管A内壁上均匀密布有与内管A间隙配合的凸起。

作为本技术的进一步改进，所述连接件机构包括内管B、外管B、凸起、球腔、环套A、环套B、阀塞、弹簧B、密封垫、环套C，其中用来流通工质且与液管A或液管C或液管D或液管E中内管A等内径的内管B外嵌套固定有与之具有间隙配合且与液管A或液管C或液管D或液管E中外管A等外径的同轴线外管B，外管B内壁上均匀密布有与内管B间隙配合的凸起；内管B的两端分别与两节液管A或两节液管C上环套C螺纹配合并配合有密封垫；内管B与外管B的壁面上具有隔绝两者之间间隙的水孔；水孔处安装有球腔，球腔侧壁上具有环形隔热腔；球腔内沿内管B径向运动有对球腔末端环套A开关且与液管D或液管E中顶杆配合的阀塞并安装有对阀塞复位的弹簧B；球腔末端的环套B与环套A之间形成用来插接液管D或液管E的环槽；环套B上具有将液管D或液管E压紧锁定的结构。

作为本技术的进一步改进，所述外管B与液管A或液管C的对接处缠绕胶带进行密封固定。

作为本技术的进一步改进，所述环套B末端周向均匀分布有若干与液管D或液管E配合的卡条，环套B上螺纹配合有与卡条配合的螺套。

作为本技术的进一步改进，所述螺套上密布有防滑纹。

作为本技术的进一步改进，所述换热器C与车体内产热部件电池中的换热系统连接；换热器C中换热管的两端分别与相应的液管D和液管E连通。

作为本技术的进一步改进，所述换热器C通过螺栓安装于车体上刹车系统的刹车片与安装座B之间；换热器C中的换热管以多弯状态布置，换热管两端分别与相应的液管D和液管E连通。

作为本技术的进一步改进，所述换热器C为环状并嵌套于车体驱动电机B的外壳上；换热器C中的换热管以螺旋状态，换热管两端分别与相应的液管D和液管E连通。

刹车系统包括滑座、液压缸、安装座A、安装座B、刹车片、换热管、刹车盘，其中n型滑座沿轮毂轴向滑动于车体上；滑座内一侧固定安装有安装座A，另一侧沿轮毂轴向运动被两个液压缸驱动的安装座A；每个安装座A上均通过螺栓安装有安装座B，安装座B上通过螺栓安装有换热器C和与刹车盘配合的刹车片，换热器C位于刹车片与安装座B之间。

顶杆通过十字架安装于液管E或液管D中。

相对于传统的新能源汽车空调系统，本发明作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D通过内管A和外管A之间密封的导热性差的空气可以有效防止热源管道内热量的损耗，同时，作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D的内管A和外管A结构形成的保温层的体积较小，可以实现管道在车体中的有效布置，节省管道布置空间。

本发明中作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D的外管A壁面的凸起可以使得液管A、液管B、液管C和液管D在弯折处依然保持管道横截面依然为圆形而不发生较大形变，从而保证作为热泵热源管道的液管A、液管B、液管C和液管D保持较大通水量和较高的热源传递效率。

本发明中用来连通汽车中产热部件与管道的连接件机构可以在产热部件因振动或事故而与管道脱离时保证管道中的热源不发生泄露且保证其他产热部件依然通过管道向热泵正常有效传递热源，提高管道向向热泵传递热源的可靠性。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明及其整体剖面示意图。

图2是连接件机构与液管A或液管B及液管C或液管D剖面示意图。

图3是液管A或液管B或液管C或液管D两个视角的剖面示意图。

图4是连接件机构剖面示意图。

图5是换热器C与电池换热系统配合示意图。

图6是换热器C与刹车系统配合及其剖面示意图。

图7是换热器C与刹车系统配合剖面示意图。

图8是与刹车系统配合的换热器C内部结构剖面示意图。

图9是换热器C与电机B配合及其剖面示意图。

图中标号名称：1、电机A；2、风扇；3、换热器A；4、换热器B；5、液管A；6、液管B；7、液管C；8、储液箱；9、排气孔；10、液泵；11、挡板；12、弹簧A；13、连接件机构；14、内管A；15、外管A；16、凸起；17、水孔；18、球腔；19、隔热腔；20、环套A；21、环套B；22、卡条；23、螺套；24、防滑纹；25、阀塞；26、弹簧B；27、密封垫；28、胶带；29、环套C；30、液管D；31、液管E；32、电磁阀；33、换热器C；34、电池；35、车体；36、滑座；37、液压缸；38、安装座A；39、安装座B；40、螺栓；41、刹车片；42、换热管；43、刹车盘；44、电机B；45、刹车系统；46、顶杆；47、十字架；48、内管B；49、外管B。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1所示，它包括电机A1、风扇2、换热器A3、换热器B4、液管A5、液管B6、液管C7、液管D30、液管E31、储液箱8、液泵10、连接件机构13，其中如图1所示，车体35内换热器A3的进液口通过液管B6与储液箱8内工质中的液泵10连通，换热器A3的出液口处安装有一端封闭的液管A5；储液箱8上安装有向其内排放高温工质且一端封闭的液管C7；车体35内安装有将散热器A的产热吹送至热泵内散热器B且被电机A1驱动的风扇2；液管C7上通过连接件机构13安装有若干连通产热部件对应换热器C33出液口的液管E31，液管A5上通过连接件机构13安装有若干连通其与产热部件上对应换热器C33进液口的液管D30，每个液管D30上均安装有对其自动开关的设备；如图2、4所示，连接件机构13内具有在相应液管D30或液管E31脱离后防止液管A5或液管C7内工质泄漏的结构和对进入其内工质保温的结构；如图2、3所示，液管A5、液管B6、液管C7、液管D30和液管E31上均具有径向厚度小于传统保温层且保温效果强于传统保温层的结构和使得管道在其弧弯状态下不产生显著径向形变的结构；储液箱8内具有阻止其内工质剧烈晃动的结构。

如图1所示，所述储液箱8内的工质上浮动有与其内壁间隙配合的挡板11，挡板11上具有与液管B6和液管C7配合的圆槽；储液箱8顶部具有排气孔9，储液箱8顶部与挡板11之间安装有对挡板11复位的弹簧A12。

如图3所示，所述液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31均有相互嵌套的外管A15和用来流动工质的内管A14组成，内管A14与外管A15之间具有间隙，外管A15内壁上均匀密布有与内管A14间隙配合的凸起16。

如图4所示，所述连接件机构13包括内管B48、外管B49、凸起16、球腔18、环套A20、环套B21、阀塞25、弹簧B26、密封垫27、环套C29，其中如图2、4所示，用来流通工质且与液管A5或液管C7或液管D30或液管E31中内管A14等内径的内管B48外嵌套固定有与之具有间隙配合且与液管A5或液管C7或液管D30或液管E31中外管A15等外径的同轴线外管B49，外管B49内壁上均匀密布有与内管B48间隙配合的凸起16；内管B48的两端分别与两节液管A5或两节液管C7上环套C29螺纹配合并配合有密封垫27；内管B48与外管B49的壁面上具有隔绝两者之间间隙的水孔17；水孔17处安装有球腔18，球腔18侧壁上具有环形隔热腔19；球腔18内沿内管B48径向运动有对球腔18末端环套A20开关且与液管D30或液管E31中顶杆46配合的阀塞25并安装有对阀塞25复位的弹簧B26；球腔18末端的环套B21与环套A20之间形成用来插接液管D30或液管E31的环槽；环套B21上具有将液管D30或液管E31压紧锁定的结构。

如图2、4所示，所述外管B49与液管A5或液管C7的对接处缠绕胶带28进行密封固定。

如图2、4所示，所述环套B21末端周向均匀分布有若干与液管D30或液管E31配合的卡条22，环套B21上螺纹配合有与卡条22配合的螺套23。

如图2、4所示，所述螺套23上密布有防滑纹24。

如图3所示，所述换热器C33与车体35内产热部件电池34中的换热系统连接；换热器C33中换热管42的两端分别与相应的液管D30和液管E31连通。

如图6、7、8所示，所述换热器C33通过螺栓40安装于车体35上刹车系统45的刹车片41与安装座B39之间；换热器C33中的换热管42以多弯状态布置，换热管42两端分别与相应的液管D30和液管E31连通。

如图9所示，所述换热器C33为环状并嵌套于车体35驱动电机B44的外壳上；换热器C33中的换热管42以螺旋状态，换热管42两端分别与相应的液管D30和液管E31连通。

如图6、7所示，本发明中的刹车系统45包括滑座36、液压缸37、安装座A38、安装座B39、刹车片41、换热管42、刹车盘43，其中n型滑座36沿轮毂轴向滑动于车体35上；滑座36内一侧固定安装有安装座A38，另一侧沿轮毂轴向运动被两个液压缸37驱动的安装座A38；每个安装座A38上均通过螺栓40安装有安装座B39，安装座B39上通过螺栓40安装有换热器C33和与刹车盘43配合的刹车片41，换热器C33位于刹车片41与安装座B39之间。

如图2所示，本发明中的顶杆46通过十字架47安装于液管E31或液管D30中。

本发明的工作流程：在初始状态，每个连接件机构13中的阀塞25与相应顶杆46相抵并对相应环套A20处于打开状态，弹簧B26处于压缩状态，连接件机构13中螺套23通过对相应环套B21上的卡条22抵压于液管D30或液管E31上而对液管D30或液管E31处于锁定状态。

当需要通过产热部件的电池34、电机B44、刹车系统45向热泵内的换热器B4传输热源并为车内进行升温时，启动电机A1和储液箱8内的液泵10，电机A1驱动风扇2快速旋转。液泵10将储液箱8内的工质在液泵10的泵送下经液管B6、换热器A3、液管A5、连接件机构13、液管D30、产热部件所在的换热器C33内的换热管42、液管E31、连接件机构13、液管C7进入储液箱8形成循环。

车上的电池34产热并通过相应的换热器C33对相应的换热管42中流经的工质进行加热，被加热的高温工质经相应的液管E31、连接件机构13和液管C7进入储液箱8内进行储存。

在刹车时，车上的刹车系统45中的刹车片41与刹车盘43相互摩擦进行制动，刹车片41与刹车盘43相互摩擦产生的热量对相应的换热器C33中换热管42内流经的工质进行加热，被加热的高温工质经相应的液管E31、连接件机构13和液管C7进入储液箱8内进行储存。

驱动汽车的电机B44在车运行过程中产热并经电机B44的壳体对相应换热器C33中换热管42内流经的工质进行加热，被加热的高温工质经相应的液管E31、连接件机构13和液管C7进入储液箱8内进行储存。

储液箱8内储存的高温工质被液泵10泵送至换热器A3并使得换热器A3产热，被电机A1驱动快速旋转的风扇2将换热器A3产生的热量向热泵内的换热器B4吹送并使得热泵内的换热器B4产热并向车内供热。

当不需要通过产热部件的电池34、电机B44、刹车系统45向热泵内的换热器B4传输热源并无需使得车内升温时，反向启动电机A1，电机A1驱动风扇2快速反向旋转并将换热器A3的产热反向带离换热器B4而不使产热部件的电池34、电机B44、刹车系统45所产生的热能不向热泵内的换热器B4传递，从而保证热泵不向车内输送热空气而保持车内温度不升高。

当储液箱8内的工质因汽车运动而发生晃动时，储液箱8内的挡板11会在工质和弹簧A12的共同作用下发生小幅度运动而对工质的晃动形成限制，避免储液箱8内的工质因大幅晃动而发生热量损耗。

当电池34或电机B44或刹车系统45对应的液管E31和液管D30因汽车运动振动或事故而强力脱离连接件机构13上的环套A20与环套B21之间的环槽时，液管D30和与液管E31中的顶杆46脱离连接件机构13中的阀塞25，连接件机构13中的阀塞25在相应弹簧B26的作用下对相应环套A20关闭并阻止液管C7或液管A5中的工质发生泄露，而其他的液管D30和液管E31未发生脱落所对应的产热部件正常产热并向热泵输送热源而不受到影响。

液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31中内管A14与外管A15之间因充满导热性差的空气且因外管A15内壁上均匀密布的凸起16有效阻止内管A14与外管A15之间空气的流动而能够有效阻止管道内工质携带热量的损失，发挥很高的隔热作用，且因内管A14与外管A15之间具有较小的间隙而使得液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31可以在车体35上布置更大的长度，节省布置空间。

当液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31需要进行弧弯时，液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31中外径较大的外管A15在弧弯设备的作用下进行径向尺寸不变的弧弯，同时，内管A14在外管A15内壁上密布凸起16的支撑下也进行径向持续基本不变的弧弯，从而保证内管A14在弧弯后气流通常性。

本发明中的液管A5或液管B6或液管C7或液管D30或液管E31通过将两个半圆管进行焊接打磨而成。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明作为热泵热源管道的液管A5、液管B6、液管C7和液管D30通过内管A14和外管A15之间密封的导热性差的空气可以有效防止热源管道内热量的损耗，同时，作为热泵热源管道的液管A5、液管B6、液管C7和液管D30的内管A14和外管A15结构形成的保温层的体积较小，可以实现管道在车体35中的有效布置，节省管道布置空间。

本发明中作为热泵热源管道的液管A5、液管B6、液管C7和液管D30的外管A15壁面的凸起16可以使得液管A5、液管B6、液管C7和液管D30在弯折处依然保持管道横截面依然为圆形而不发生较大形变，从而保证作为热泵热源管道的液管A5、液管B6、液管C7和液管D30保持较大通水量和较高的热源传递效率。

本发明中用来连通汽车中产热部件与管道的连接件机构13可以在产热部件因振动或事故而与管道脱离时保证管道中的热源不发生泄露且保证其他产热部件依然通过管道向热泵正常有效传递热源，提高管道向向热泵传递热源的可靠性。

Claims (7)

1.一种新能源汽车空调系统，其特征在于：它包括电机A、风扇、换热器A、换热器B、液管A、液管B、液管C、液管D、液管E、储液箱、液泵、连接件机构，其中车体内换热器A的进液口通过液管B与储液箱内工质中的液泵连通，换热器A的出液口处安装有一端封闭的液管A；储液箱上安装有向其内排放高温工质且一端封闭的液管C；车体内安装有将散热器A的产热吹送至热泵内散热器B且被电机A驱动的风扇；液管C上通过连接件机构安装有若干连通产热部件对应换热器C出液口的液管E，液管A上通过连接件机构安装有若干连通其与产热部件上对应换热器C进液口的液管D，每个液管D上均安装有对其自动开关的设备；

所述储液箱内的工质上浮动有与其内壁间隙配合的挡板，挡板上具有与液管B和液管C配合的圆槽；储液箱顶部具有排气孔，储液箱顶部与挡板之间安装有对挡板复位的弹簧A；

所述液管A或液管B或液管C或液管D或液管E均有相互嵌套的外管A和用来流动工质的内管A组成，内管A与外管A之间具有间隙，外管A内壁上均匀密布有与内管A间隙配合的凸起；

所述连接件机构包括内管B、外管B、凸起、球腔、环套A、环套B、阀塞、弹簧B、密封垫、环套C，其中用来流通工质且与液管A或液管C或液管D或液管E中内管A等内径的内管B外嵌套固定有与之具有间隙配合且与液管A或液管C或液管D或液管E中外管A等外径的同轴线外管B，外管B内壁上均匀密布有与内管B间隙配合的凸起；内管B的两端分别与两节液管A或两节液管C上环套C螺纹配合并配合有密封垫；内管B与外管B的壁面上具有隔绝两者之间间隙的水孔；水孔处安装有球腔，球腔侧壁上具有环形隔热腔；球腔内沿内管B径向运动有对球腔末端环套A开关且与液管D或液管E中顶杆配合的阀塞并安装有对阀塞复位的弹簧B；球腔末端的环套B与环套A之间形成用来插接液管D或液管E的环槽；环套B上具有将液管D或液管E压紧锁定的结构；

液管A、液管B、液管C和液管D在弯折处依然保持管道横截面依然为圆形。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述外管B与液管A或液管C的对接处缠绕胶带进行密封固定。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述环套B末端周向均匀分布有若干与液管D或液管E配合的卡条，环套B上螺纹配合有与卡条配合的螺套。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述螺套上密布有防滑纹。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述换热器C与车体内产热部件电池中的换热系统连接；换热器C中换热管的两端分别与相应的液管D和液管E连通。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述换热器C通过螺栓安装于车体上刹车系统的刹车片与安装座B之间；换热器C中的换热管以多弯状态布置，换热管两端分别与相应的液管D和液管E连通。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车空调系统，其特征在于：所述换热器C为环状并嵌套于车体驱动电机B的外壳上；换热器C中的换热管以螺旋状态，换热管两端分别与相应的液管D和液管E连通。