CN203110882U - 车辆调温系统和包括这种车辆调温系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆调温系统和包括这种车辆调温系统的车辆，能够以经济有效方式为车辆车厢提供均匀温度环境。所述车辆调温系统包括：集热箱，其装容换热流体；第一热交换器，其在上游侧通过第一管道连接到车辆的发动机的散热部，并在下游侧连接到所述集热箱中的换热流体；第二热交换器，其在上游侧选择性地连接到所述集热箱中的换热流体，并在下游侧通过第二管道连接到调温管路；所述调温管路铺设在车辆的车厢的底板之下；控制单元，其连接到所述第一热交换器或所述第一管道、连接到所述第二热交换器或所述第二管道、并连接到所述调温管路以控制流入所述调温管路中的调温流体。

Description

车辆调温系统和包括这种车辆调温系统的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是一种车辆调温系统和包括这种车辆调温系统的车辆。 

背景技术

现在旅居车（房车）采暖沿用家用采暖方式，一是用暖气片（例如电暖气片），二是空调制热，三是燃气（油）加热器。这些方式各有不足之处，例如，暖气片占用车内空间，空调散热有噪音，燃气（油）加热器有噪音且容易形成灰尘团在车内对流。而且，这些方式有一个共同的缺点是：难以在长时间保持均匀温度。 

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种车辆调温系统，能够以经济有效方式为车辆车厢提供均匀温度环境。本实用新型的实施例还提供一种包括所述车辆调温系统的车辆。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆调温系统，包括： 

集热箱，其装容换热流体； 

第一热交换器，其在上游侧通过第一管道连接到车辆的发动机的散热部，并在下游侧连接到所述集热箱中的换热流体； 

第二热交换器，其在上游侧选择性地连接到所述集热箱中的换热流体，并在下游侧通过第二管道连接到调温管路； 

所述调温管路铺设在车辆的车厢的底板之下（之内）； 

控制单元，其连接到所述第一热交换器或所述第一管道、连接到所述第二热交换器或所述第二管道、并连接到所述调温管路以控制流入所述调温管路中的调温流体。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱与所述第一热交换器连接但不连通，并且与所述第二热交换器连接但不连通。 

优选地，在本实用新型的各实施例中， 

所述第二热交换器在其上游侧与所述集热箱中的换热流体选择性地连接但不连通，并在其下游侧与所述调温管路选择性地连接而且连通； 

或者 

所述第二热交换器在其上游侧通过连接管而选择性地连通到所述集热箱中的换热流体；所述连接管中设置有排流阀，所述排流阀在处于开启状态时允许所述换热流体从所述集热箱经由所述第二热交换器和所述第二管道而作为所述调温流体进入所述调温管路中。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述车辆调温系统进一步包括： 

补流阀，其设置在所述集热箱的壁上，并且在处于开启状态时允许将换热流体从外部补充到所述集热箱中； 

和/或 

安全减压阀，其设置在所述集热箱的壁上，并在所述集热箱中的压力大于压力阈值时开启以释放压力。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱包括：测量所述换热流体的温度的换热流体温度计。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述调温管路或所述底板处包括：调温温度计。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述的车辆调温系统进一步包括：辅助电热器，其设置到所述集热箱、所述第二热交换器、所述第二管道、所述调温管路中的至少一种，并连接到所述控制单元。 

优选地，在本实用新型的各实施例中， 

所述第一热交换器中包括：用于承载所述第一流体在其中循环流动第一循环管路； 

和/或 

所述第二热交换器中包括：用于承载所述第二流体在其中循环流动第二循环管路； 

和/或 

所述调温管路包括：承载所述调温流体在其中循环流动的循环调温管路。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述循环调温管路包括：调节其中所述调温流体的流速的调速泵。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述的车辆调温系统进一步包括： 

冷流阀，其设置在所述调温管路的上游，并在处于开启状态时允许将冷的流体从外部供应到所述调温管路。 

根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，其包括如前所述的车辆调温系统。 

通过本实用新型的各实施例提供的车辆调温系统以及包括这种车辆调温系统的车辆，能够以经济有效方式为车辆车厢提供均匀温度环境。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。 

图1是根据本实用新型的实施例的车辆调温系统的结构示意图。 

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本实用新型所保护的范围内。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆调温系统，包括： 

集热箱，其装容换热流体； 

第一热交换器，其在上游侧通过第一管道连接到车辆的发动机的散热部，并在下游侧连接到所述集热箱中的换热流体； 

第二热交换器，其在上游侧选择性地连接到所述集热箱中的换热流体，并在下游侧通过第二管道连接到调温管路； 

所述调温管路铺设在车辆的车厢的底板之下（之内）； 

控制单元，控制单元，其连接到所述第一热交换器或所述第一管道、连接到所述第二热交换器或所述第二管道、并连接到所述调温管路以控制流入所述调温管路中的调温流体。 

这样，在车辆发动机的散热部（例如，发动机的壳体表面或邻近处，发动机的喷嘴或邻近处，发动机的循环冷却液体管路中，发动机的排气管路，等等）排出或散发的多余热量（或废热）可由第一热交换器收集并进而传递到集热箱（例如，集热水箱）中的换热流体，从而使换热流体利用该废热升温（例如可被加热到高达95℃）并在集热箱中备用（例如在集热箱中保温备用）。当需要进行调温（例如供热）时，第二热交换器可选择性地与集热箱中的换热流体建立传热连接以将这些废热传递到下游的调温管路。铺设在车厢底板之下（之内）的调温管路能够从下向上为车厢提供均匀的供热，由此在车厢中形成均匀的温度环境。在这种利用第一热交换器收集余热、利用集热箱蓄热、利用第二热交换器传热、利用调温管路供热的过程中，控制单元对各个部件进行有效控制，以确保以调温管路中的调温流体提供均匀温度环境（例如均匀供热环境）。 

应理解，在本实用新型的各实施例中提到的“连接”可以是通过物理接触而实现的连接，以例如通过传导方式进行热交换，另一方面还可以包括在管道之间通过流体连通方式实现的管路连接，以允许流体在由各管道相连接而成的管路中流动通过以实现流体交换或流体循环。由此，在本实用新型的各实施例中所述的“连接”既可以是连接但不连通（在此情况下仅有热交换而没有流体交换/流动，相互连接的各部件之间相互封闭），也可以是连接而且连通（在此情况下既有热交换又有流体交换/流动，相互连接的各部件之间在其内部是相互连通的）。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱可与所述第一热交换器连接但不连通，并且与所述第二热交换器连接但不连通。这样，在集热箱中的换热流体与上游的第一热交换器和下游的第二热交换器之间均仅在需要时才通过热连接关系实现热交换，而不会形成流体连通而发生流体流通，由此确保集热箱中的换热流体（例如水）相对于上、下游的第一、第二热交换器是封闭的，在相对封闭环境中设置集热箱能够便于整个系统的控制和维护。 

在一种优选方案中，集热箱中的换热流体（例如为水）可相对封闭在集热箱内，仅与上游的第一热交换器和下游的第二热交换器进行热交换，而不进行任何流体连通，由此确保换热流体（例如水）的清洁。这样，储存在集热箱中的换热流体（例如水）可在需要时另作使用，例如作为生活用水，如洗浴用水。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述第二热交换器在其上游侧与所述集热箱中的换热流体选择性地连接但不连通，并在其下游侧与所述调温管路选择性地连接而且连通。这样，在集热箱中的换热流体与下游的第二热交换器之间仅在需要时通过热连接关系实现热交换，而不会形成流体连通而发生流体的流通，由此确保集热箱中的换热流体相对于下游的第二热交换器是封闭的；而另一方 面，第二热交换器与下游的调温管路之间在需要时可通过热连接关系实现热交换，同时也形成流体连通而发生流体的流通，由此在确保调温管路中的调温流体相对于集热箱中的换热流体保持封闭的同时与上游的第二热交换器形成连通的一体结构，从而以简单有效的方式实现向调温管路的快速传热。由此，在相对封闭环境中设置集热箱能够便于整个系统的控制和维护，而相互连通的第二热交换器和调温管路能够更加快速有效地将热量传递到调温管路范围内的目标区域（例如车厢）。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述第二热交换器在其上游侧通过连接管而选择性地连通到所述集热箱中的换热流体；所述连接管中设置有排流阀，所述排流阀在处于开启状态时允许所述换热流体从所述集热箱经由所述第二热交换器和所述第二管道而作为所述调温流体进入所述调温管路中。 

在这样的实施例中，当需要进行调温（例如供热）时，排流阀开启，则集热箱中的高温换热流体能够经由所述连接管流动到第二热交换器中（即，第二热交换器与集热箱中的换热流体建立传热连接）并将这些废热进而传递到下游的调温管路。在这种情况下，所述换热流体最终流动到调温管路中而实际上作为所述调温流体进行调温（例如供热）。 

不过，在其它实施例中，第二热交换器在下游可仅与调温管路进行热交换，而不进行任何形式的流体连通，也就是说，第二热交换器中的流体（例如换热流体）不会流动到调温管路中，而是仅通过热交换将热量传递到调温管路中。 

在一个实施例中，第一热交换器和第二热交换器中的流体可均为防冻液，这种防冻液可分别在第一热交换器和第二热交换器内循环以实现热交换。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱的壁上设置有补流阀，所述补流阀在处于开启状态时允许将换热流体从外部补充到所述集热箱中。这样，由于换热流体从集热箱中流出至调温管路中作为调温流体，因而在集热箱中的换热流体可能会减少而使对上游发动机废热收集的效率降低，所以设置补流阀以在需要时将外部换热流体补充到集热箱中。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱包括：测量所述换热流体的温度的换热流体温度计。在实际应用中，从发动机处收集的废热需要将集热箱中的换热流体升高到一定温度才能够满足下游应用（例如对车厢的供热）的需求，因而利用换热流体温度计监控换热流体的温度有利于实现操作控制。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述调温管路或所述底板处包括：调温温度计。在实际应用中，为了更好地实现均匀温度环境（例如车厢中的均匀温度环境），利用调温温度计直接或间接地监控应用环境的温度（例如，直接测量车厢底板的温度，或者间接测量调温管路的温度）并可将应用环境中的现场温度反馈回控制器进行适应性调整，有利于实现操作控制。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述的车辆调温系统进一步包括：辅助电热器，其设置到所述集热箱、所述第二热交换器、所述第二管道、所述调温管路中的至少一种，并连接到所述控制单元。在有些情况下，发动机的废热不足以提供足够的热量以保持车厢的温度环境，则可利用辅助电热器提供额外热量，在这种情况下，辅助电热器可为一个或多个，并且可选择性地设置在所需位置，例如，设置到集热箱以加热其中的换热流体，或设置到第二热交换器以加热其中的流体（流入的换热流体，或即将流入下游的调温流体），或设置到调温管路以加热其中的调温流体。由此，使得最终在调温管路中的调温流体足够热以为车厢提供均匀供热。 

在一个实施例中，车辆发动机的发电机可用于实现所述辅助电热器。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述第一热交换器中包括：用于承载所述第一流体在其中循环流动第一循环管路。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述第二热交换器中包括：用于承载所述第二流体在其中循环流动第二循环管路。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述调温管路包括：承载所述调温流体在其中循环流动的循环调温管路。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述循环调温管路包括：调节其中所述调温流体的流速的调速泵。这样，当调温管路作用范围内的车厢温度过低时，可利用调速泵加快调温流体的流动（循环）速度以更快地提供热量；而当调温管路作用范围内的车厢温度过高时，可利用调速泵减慢调温流体的流动（循环）速度以减慢（减少）热量供应。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述的车辆调温系统进一步包括： 

冷流阀，其设置在所述调温管路的上游，并在处于开启状态时允许将冷的流体从外部供应到所述调温管路。 

在有些情况下，例如，当循环管路加热过度而使得车厢温度过高时，甚至或者当在夏天需要对车厢降温时，可开启冷流阀以将冷流体供应到调温管路中实现对车厢的调温（适度或显著降温）。 

优选地，在本实用新型的各实施例中，所述集热箱的壁上设置有：安全减压阀，所述安全减压阀在所述集热箱中的压力大于压力 阈值时开启以释放压力。由于利用从发动机处收集的废热对集热箱中的换热流体加热需要持续一段时间以将换热流体加热至足够高的温度，因而在此过程中集热箱中可能发生压力持续升高而存在安全隐患，设置安全减压阀可在集热箱内压力突破压力阈值时开启释放压力，从而避免由于压力过高造成部件损坏甚至于发生破裂事故。 

在本实用新型的一个实施例中，车辆行驶时将发动机多余热量经不冻液（防冻液）循环到集热水箱（作为集热箱）中，并通过热交换（例如利用第一热交换器）将集热水箱中的水（作为换热流体）逐步加热到最高至95℃的温度，且在集热水箱中保温备用。当需要对车厢供热时，利用连接到在集热水箱中的另一个热交换器将水箱中的高温水的热量传出，用金属管形成调温管路铺设在车厢底板下（或底板内）向车厢内辐射散热，形成热量的传导。由此，可将发动机的多余热量（废热）经过两次热交换送到地板下的调温管路内，然后以辐射方式不断加热地板，向车厢内从下向上不断散热，从而达到对车厢供热的目的。 

图1是根据本实用新型的实施例的车辆调温系统的结构示意图。在图1中所示的实施例中，车辆调温系统包括： 

集热箱300，其装容换热流体； 

第一热交换器200，其在上游侧通过第一管道201连接到车辆的发动机100的散热部，并在下游侧连接到所述集热箱300中的换热流体； 

第二热交换器400，其在上游侧选择性地连接到所述集热箱300中的换热流体，并在下游侧通过第二管道401连接到调温管路500； 

所述调温管路500铺设在车辆的车厢的底板之下（之内）； 

控制单元（在图1中未示出），其连接到所述第一热交换器200或所述第一管道、连接到所述第二热交换器400或所述第二管道、并连接到所述调温管路500以控制流入所述调温管路中的调温流体。 

根据本实用新型的各实施例中提供的车辆调温系统采用这种车厢底板供热的方式，具有至少一种以下优点： 

1、充分利用发动机的废热，在发动机运转时就可以收集蓄热并利用余热开始给车厢底板加热，在发动机停止工作后可利用集热水箱中蓄积的热量继续对车厢底板供热（例如可达数小时），而当蓄积在集热水箱中的热量用完后还可进一步利用辅助电热器提供额外加热，由此能够以节能环保的自给方式实现对车辆车厢的均匀稳定供热。 

2、调温管路的散热管布置在车厢底板下（内），不会过多占用车内空间，而车厢底板的形状和厚度也可以根据需要而适应性调整。 

3、调温管路中的调温流体在车厢底板下（内）循环流动并供热，几乎不产生噪音。 

4、调温管路可在车厢底板下方（内）适合分布以对底板均匀地辐射加热，因而车厢内温差极小；而且由于采用从下向上的供热方式，车厢内温度是由下而上逐步降低，下方的温度高而人的呼吸系统高度处温度低，给人以脚暖头凉的舒适感觉，这对使用旅居车（房车）的大多数年龄较大的人来说更是福音。 

5、采用本实用新型提供的热交换方式能够使集热水箱中的水不受污染，即，其中的水还可以用于其它应用，例如作为生活用水。 

6、由于集热箱中的水是热水，可以直接减小车辆中热水器的容积，而且还节能。 

7、冬采暖夏采凉，在夏季可向车厢底板下的调温管路中供应冷水（例如也可在集热箱中注入凉水），还可以对车厢进行降温。 

根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，其包括如前所述的车辆调温系统。 

通过本实用新型的各实施例提供的车辆调温系统以及包括这种车辆调温系统的车辆，能够以经济有效方式为车辆车厢提供均匀温度环境。 

本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。 

显然，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型。这样，如果对本实用新型的这些改的和变型属于本实用新型权利要求及其等同方案的范围之内，则本实用新型也将包含这些改动和变型。 

Claims (10)

1.一种车辆调温系统，其特征在于，包括： 

集热箱，其装容换热流体； 

第一热交换器，其在上游侧通过第一管道连接到车辆的发动机的散热部，并在下游侧连接到所述集热箱中的换热流体； 

第二热交换器，其在上游侧选择性地连接到所述集热箱中的换热流体，并在下游侧通过第二管道连接到调温管路； 

所述调温管路铺设在车辆的车厢的底板之下； 

控制单元，其连接到所述第一热交换器或所述第一管道、连接到所述第二热交换器或所述第二管道、并连接到所述调温管路以控制流入所述调温管路中的调温流体。 

2.如权利要求1所述的车辆调温系统，其特征在于， 

所述集热箱与所述第一热交换器连接但不连通，并且与所述第二热交换器连接但不连通。 

3.如权利要求1所述的车辆调温系统，其特征在于， 

所述第二热交换器在其上游侧与所述集热箱中的换热流体选择性地连接但不连通，并在其下游侧与所述调温管路选择性地连接而且连通； 

或者 

所述第二热交换器在其上游侧通过连接管而选择性地连通到所述集热箱中的换热流体；所述连接管中设置有排流阀，所述排流阀在处于开启状态时允许所述换热流体从所述集热 箱经由所述第二热交换器和所述第二管道而作为所述调温流体进入所述调温管路中。 

4.如权利要求1所述的车辆调温系统，其特征在于，进一步包括： 

补流阀，其设置在所述集热箱的壁上，并且在处于开启状态时允许将换热流体从外部补充到所述集热箱中； 

和/或 

安全减压阀，其设置在所述集热箱的壁上，并在所述集热箱中的压力大于压力阈值时开启以释放压力。 

5.如权利要求1所述的车辆调温系统，其特征在于， 

所述集热箱包括：测量所述换热流体的温度的换热流体温度计； 

和/或 

所述调温管路或所述底板处包括：调温温度计。 

6.如权利要求1所述的车辆调温系统，其特征在于，进一步包括： 

辅助电热器，其设置到所述集热箱、所述第二热交换器、所述第二管道、所述调温管路中的至少一种，并连接到所述控制单元。 

7.如权利要求1至6中的任一项所述的车辆调温系统，其特征在于， 

所述第一热交换器中包括：用于承载第一流体在其中循环流动第一循环管路； 

和/或 

所述第二热交换器中包括：用于承载第二流体在其中循环流动第二循环管路； 

和/或 

所述调温管路包括：承载所述调温流体在其中循环流动的循环调温管路。 

8.如权利要求7所述的车辆调温系统，其特征在于， 

所述循环调温管路包括：调节其中所述调温流体的流速的调速泵。 

9.如权利要求1至6中任一项所述的车辆调温系统，其特征在于，进一步包括： 

冷流阀，其设置在所述调温管路的上游，并在处于开启状态时允许将冷的流体从外部供应到所述调温管路。 

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的车辆调温系统。 

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