CN207816041U - 一种蒙皮换热器、车用空调系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种车用空调系统，包括设置在车内需要降温空间内的车内换热器，还包括设置在车的外壳上的蒙皮换热器，所述蒙皮换热器通过两个管道与车内换热器连通。该车用空调系统换热效果好，制冷效率高，能耗小。
Description
技术领域
本实用新型涉及车用空调领域，尤其涉及一种蒙皮换热器、车用空调系统及车辆。
背景技术
随着科技的不断发展,车载电子设备向多功能化、智能化、集成化、大功率等方向发展，直接导致其热流密度不断增大，其整体发热量也日益提高，为保障车载电子设备工作的安全可靠，必须为其提供合适的工作温度，采取有效的冷却散热措施将其散发的热量散发出去，确保车载电子设备处在合适的环境温度条件下。
然而，其中很多车载电子设备处于车内，其散发的热量不断的散发至车内环境中，为了保证车内环境温度的稳定，满足人们对车内环境舒适度的要求，相应所需空调系统的制冷量也越来越大，仅靠常规的单换热器空调系统，其制冷量有限，有时很难满足人对车内环境舒适度不断提高的要求。
为了提升车用空调系统的制冷量，由于车用空调系统的换热器大小及空间限制，往往需要提高压缩机的排量及功率，这将增加能耗，提高汽车的代偿损失，具体体现在燃油汽车的耗油量增加、纯电动汽车的续航里程的减少。这不仅增加车主的经济性支出，而且影响车主、乘客的乘车体验 (环境舒适度、续航里程等)；并且由于耗能的增加，不利于现代社会对于绿色环保、节能减排、能源升级的社会发展要求。
为此，现提出一种运用集成蒙皮换热器新型车盖的车用空调系统，提升空调系统的制冷能力及制冷效率，在保障车载电子设备正常安全可靠运行及满足人们对车内环境舒适度要求的基础上，达到节能减排的要求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种蒙皮换热器、车用空调系统及车辆，通过蒙皮换热器提升空调系统的制冷能力及制冷效率，在保障车载电子设备正常安全可靠运行及满足人们对车内环境舒适度要求的基础上，达到节能减排的要求。
为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
一种车用空调系统，包括设置在车内需要降温空间内的车内换热器，其特征在于，还包括设置在车的外壳上的蒙皮换热器，所述蒙皮换热器通过两个管道与车内换热器连通。
优选地，所述蒙皮换热器包括外表面壳体、内表面壳体以及设置在外表面壳体和内表面壳体之间的冷媒通道，在所述冷媒通道上具有用以供冷媒进入的冷媒进气口和用以供冷媒流出的冷媒出气口。
优选地，所述冷媒通道通过在外表面壳体与内表面壳体之间设置具有翅片齿牙结构的板材形成。
优选地，在所述蒙皮换热器的侧面设置有分别与冷媒进气口和冷媒出气口相通的集流管，在集流管内设置有隔板以将集流管分隔成与冷媒进气口对应的冷媒进气腔和与冷媒出气口对应的冷媒出气腔。
优选地，在所述集流管上设置有压板接头，在所述压板接头上设置有分别与冷媒进气腔和冷媒出气腔连通的两个接口。
优选地，在内表面壳体的背对冷媒通道的表面上设置有多个散热肋片。
优选地，所述蒙皮换热器采用铝材料制成。
优选地，在所述两个管道中的一个上设置有位于车内的能够散热处的外侧换热器。
优选地，在外侧换热器所在的所述管道上还设置有第二电磁阀。
优选地，还包括与蒙皮换热器和第二电磁阀并联的第一电磁阀。
优选地，所述蒙皮换热器设置在车前盖的内表面。
优选地，所述蒙皮换热器至少与车前盖接触的部分与车前盖的对应部位的形状吻合。
优选地，在所述车前盖的前侧或者前方设置有允许冷空气进入的进风孔，使冷空气能够通过所述进风孔流向所述蒙皮换热器。
优选地，在车头内设置有与设置在车头前部的进气格栅连通的导风结构，所述导风结构能够将从进气格栅进入的冷空气导流到蒙皮换热器上。
优选地，车前盖的一部分为蒙皮换热器的外表面壳体。
优选地，所述蒙皮换热器至少设置在车后盖、车顶以及车门中的一个上。
本实用新型还提供了一种具有以上车用空调系统的车辆。
与现有技术相比，本实用新型的蒙皮换热器、车用空调系统以及车辆至少具有下列有益效果：
将蒙皮换热器应用到车辆原有的空调系统中，能够加快空调系统的散热，增加了空调系统的换热量及换热效率，进而增加了车用空调系统的制冷能力，提高了车用空调的制冷效率，减小了车用空调系统的能耗，从而减小了汽车代偿损失。
附图说明
图1是本实用新型的实施例一提供的一种蒙皮换热器的爆炸图
图2是本实用新型的实施例一提供的一种蒙皮换热器的主视图
图3是本实用新型的实施例一提供的翅片齿牙结构的俯视图
图4是本实用新型的实施例一提供的翅片齿牙结构的部分截面视图
图5是本实用新型的实施例二提供的车用空调系统的原理图
图6是本实用新型的实施例二提供的蒙皮换热器使用状态的控制流程图
图7是本实用新型的实施例三提供的车辆的车前盖的内表面结构图
图8是本实用新型的实施例三提供的车辆的车前盖的主视图
图9是本实用新型的实施例三提供的车辆的车前盖的外表面结构图
图10是本实用新型的实施例三提供的车辆的结构图
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例一
如图1-4所示，本实施例提供一种蒙皮换热器1，包括外表面壳体101、内表面壳体104以及设置在外表面壳体101与内表面壳体104之间的冷媒通道102，所述冷媒通道102的两端分别具有冷媒进气口和冷媒出气口，高温冷媒从冷媒进气口流入，并在冷媒通道102中流动的过程中被降温形成低温冷媒，低温冷媒从冷媒出气口中流出。
具体地，所述冷媒通道102是将具有翅片齿牙结构108的板材设置在外表面壳体101与内表面壳体104之间而成，所述翅片齿牙结构108是通过将板材弯折形成。
所述冷媒通道102可以具有多层，多层冷媒通道102相互并联，这样可以加速热量的传递。
由于采用具有翅片齿牙结构108的板材制成的冷媒通道102的冷媒进气口和冷媒出气口具有一定的宽度，为了方便冷媒进气口和冷媒出气口与管道连接，在蒙皮换热器1的侧面设置有分别与冷媒进气口和冷媒出气口连通的集流管103，在集流管103的两端之间设置有隔板105以将集流管 103分隔为与冷媒进气口对应的冷媒进气腔109和与冷媒出气口对应的冷媒出气腔110,通过集流管103能够方便外界管道与冷媒通道102连接。
为了进一步方便外界管道与冷媒通道102的连接，在集流管103上且与隔板105对应的位置设置有压板接头106，在压板接头106上设置有两接口1061，其中一个接口1061与冷媒进气腔109连通，另一个接口1061与冷媒出气腔110连通，这样只需要将相应的管道插入到对应的接口中即可实现与冷媒通道102连通，并且采用压板接头106使整体结构更加紧凑。
所述外表面壳体101、内表面壳体104、具有翅片齿牙结构108的板材、集流管103、隔板105以及压板接头106均采用铝材或者其它热传导系数高的材料制成，以加快热的传递。
同时，为了进一步加快散热，在内表面壳体106的远离冷媒通道102 的一侧设置有多个散热肋片107，散热肋片107具有现有技术中散热片的作用，能够加快散热。
实施例二
如图5-6所示，本实施例提供了一种采用实施例1中的蒙皮换热器1 的车用空调系统5。
所述车用空调系统5除包括蒙皮换热器1外，还包括设置在HVAC箱体 505内的车内换热器506和外侧换热器502，所述车内换热器506和外侧换热器502分别通过第一管道51和第二管道52连接，这样就构成了一个回路。所述车内换热器用以将车用空调系统5的冷媒与驾驶舱内的气体进行热量交换以将驾驶舱内的温度达到需要的温度，所述外侧换热器502用以将车用空调系统5的冷媒与外界空气进行热交换以将车用空调系统产生的热量传递到外界空气中。为了加快外侧换热器502的散热速度，在与其对应的位置处设置有冷凝风机501。
在第一管道51上且沿着从车内换热器605到外侧换热器502的流通方向上依次设置有用以将管道中的气体和液体分离的气液分离器504和用以产生高温冷媒的压缩机503，在第二管道52上且沿着从外侧换热器502到车内换热器506的方向依次设置有用以控制管道关闭和连通的第一电磁阀 508和用以控制管道流量的电磁膨胀阀507。
所述蒙皮换热器1通过第三管道53与第一电磁阀508并联，并且在第三管道53上设置有第二电磁阀509，进而通过控制第一电磁阀508和第二电磁阀509的开关能够选择是否将冷媒流经蒙皮换热器1。
具体地，当车辆怠速或行驶速度V低于某设定值V0(如20km/h)时，由于迎面风速不大，蒙皮换热器1的换热效果不佳，第一电磁阀508打开，第二电磁阀509关闭，此时冷媒不经过蒙皮换热器1。高温冷媒由压缩机 503流经外侧换热器502，通过冷凝风机501的空气散热，冷媒温度降低，流过第一电磁阀508、电子膨胀阀507后形成低温冷媒，低温冷媒经车内换热器506换热后，驾驶舱内温度降低，冷媒温度升高，流经汽液分离器504 后回到压缩机503，形成一个单冷空调系统回路，所述单冷空调系统回路为现有车辆上常用的空调系统。
当车行驶速度V高于某设定值V0(如20km/h)时，由于迎面风速大，蒙皮换热器1的换热效果好，第一电磁阀508关闭，第二电磁阀509打开，蒙皮换热器1作为辅助冷凝器使用，空调系统流路为双冷凝器回路。在高温冷媒经过外侧换热器502进行第一次散热后，冷媒再次经过蒙皮换热器1 进行第二次散热，使冷媒温度达到更低，通过蒙皮换热器1的二次换热效果，增加空调系统的换热量及换热效率，增加车用空调系统的制冷能力，提高车用空调的制冷效率，减小汽车代偿损失，减小车用空调系统的能耗，具体体现在减小燃油汽车的耗油量、增加纯电动汽车的续航里程等。
为了能够进一步改善蒙皮换热器1的换热效果，可以在车辆内与蒙皮换热器1对应的位置增加风机以增大通过蒙皮换热器1的风量和风速以将热量快速地传递到空气中。
上述车用空调系统5的各功能元件的控制采用现有技术，此处不再详述。
除了通过车行驶速度V来判断是否采用蒙皮换热器1换热外，还可以通过室外是否下雨、室外风的等级、车外环境温度、车外湿度以及日照强度等任一条件来判断是否采用蒙皮换热器1进行换热。
当然，也可以直接将蒙皮换热器1代替外侧换热器502，此时蒙皮换热器1处于单冷空调系统回路中，在车用空调系统使用过程中一直处于使用状态。
实施例三
如图7-10所示，该实施例是采用实施例二中的车用空调系统5的车辆 6。所述车辆6包括设于车辆6前侧的车前盖2，所述蒙皮换热器1的外表面壳体101固定在车前盖2的内表面上，所述车前盖2同样采用铝材等热传导性高的材料制成以用助于将蒙皮换热器1上的热量及时地传递出去。
为了能够使蒙皮换热器1与车前盖2更好的接触，所述蒙皮换热器1 的至少外表面壳体101设置成与车前盖2的对应位置同样的形状，即弧度保持一致，使蒙皮换热器1完全贴合到车前盖2的内表面上。
进一步地，也可以直接将车前盖2作为外表面壳体101，进一步加快了热量向车前盖2的传递，同时节省了原材料。
为了进一步提升蒙皮换热器1的换热效果，在车前盖2的前侧设置有车盖进风结构601以使迎风冷空气导向至车前盖2的内表面。具体地，所述车盖进风结构601可以为车前盖2的前侧边缘与车辆其它结构之间的缝隙。在车头的内部还设置有与车头进气格栅602连通的上导风结构603，所述上导风结构603能够将从车头进气格栅602进入的迎风冷空气导流到蒙皮换热器1上。在车头的内部还设置有与车头底部进气格栅604连通的下导风结构605，所述下导风结构605能够将从车头底部进气格栅604进入的迎风冷空气导流到蒙皮换热器1上。通过将尽可能多的迎风冷空气引入到蒙皮换热器1，能够加速将蒙皮换热器1上的热量传递到外界空气中。所述上导风结构603和下导风结构605可以采用现有技术中的导风结构。
这样，当冷媒流通蒙皮换热器1后，热量通过蒙皮换热器1传递到车前盖2上，当车辆6在行驶时，迎面冷空气会流经车前盖2的外表面，车前盖2的外表面将与迎面冷空气进行热交换，可以尽可能有效地通过用于车体6的蒙皮换热器1将热量散出到空气中，从而达到降温效果。
当然，蒙皮换热器1可以设置在车辆6的车前盖、车顶、车门以及车后盖中的一个或者几个中。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (17)
1.一种车用空调系统，包括设置在车内需要降温空间内的车内换热器，其特征在于，还包括设置在车的外壳上的蒙皮换热器，所述蒙皮换热器通过两个管道与车内换热器连通。
2.根据权利要求1所述的车用空调系统，其特征在于，所述蒙皮换热器包括外表面壳体、内表面壳体以及设置在外表面壳体和内表面壳体之间的冷媒通道，在所述冷媒通道上具有用以供冷媒进入的冷媒进气口和用以供冷媒流出的冷媒出气口。
3.根据权利要求2所述的一种车用空调系统，其特征在于，所述冷媒通道通过在外表面壳体与内表面壳体之间设置具有翅片齿牙结构的板材形成。
4.根据权利要求3所述的一种车用空调系统，其特征在于，在所述蒙皮换热器的侧面设置有分别与冷媒进气口和冷媒出气口相通的集流管，在集流管内设置有隔板以将集流管分隔成与冷媒进气口对应的冷媒进气腔和与冷媒出气口对应的冷媒出气腔。
5.根据权利要求4所述的一种车用空调系统，其特征在于，在所述集流管上设置有压板接头，在所述压板接头上设置有分别与冷媒进气腔和冷媒出气腔连通的两个接口。
6.根据权利要求2所述的一种车用空调系统，其特征在于，在内表面壳体的背对冷媒通道的表面上设置有多个散热肋片。
7.根据权利要求1所述的一种车用空调系统，其特征在于，所述蒙皮换热器采用铝材料制成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种车用空调系统，其特征在于，在所述两个管道中的一个上设置有位于车内的能够散热处的外侧换热器。
9.根据权利要求8所述的一种车用空调系统，其特征在于，在外侧换热器所在的所述管道上还设置有第二电磁阀。
10.根据权利要求9所述的一种车用空调系统，其特征在于，还包括与蒙皮换热器和第二电磁阀并联的第一电磁阀。
11.根据权利要求1-7任一项所述的一种车用空调系统，其特征在于，所述蒙皮换热器设置在车前盖的内表面。
12.根据权利要求11所述的一种车用空调系统，其特征在于，所述蒙皮换热器至少与车前盖接触的部分与车前盖的对应部位的形状吻合。
13.根据权利要求11所述的一种车用空调系统，其特征在于，在所述车前盖的前侧或者前方设置有允许冷空气进入的进风孔，使冷空气能够通过所述进风孔流向所述蒙皮换热器。
14.根据权利要求11所述的一种车用空调系统，其特征在于，在车头内设置有与设置在车头前部的进气格栅连通的导风结构，所述导风结构能够将从进气格栅进入的冷空气导流到蒙皮换热器上。
15.根据权利要求1-7任一项所述的一种车用空调系统，其特征在于，车前盖的一部分为蒙皮换热器的外表面壳体。
16.根据权利要求1-7任一项所述的一种车用空调系统，其特征在于，所述蒙皮换热器至少设置在车后盖、车顶以及车门中的一个上。
17.一种具有权利要求1-16任意一项所述的车用空调系统的车辆。
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