CN208306317U - 一种调节汽车车厢温度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调节汽车车厢温度的装置，包括分别设于汽车车厢内的调节控制器、发电单元和降温单元，发电单元包括由上至下依次设置的第一导热层、热电片、第二导热层和散热器，降温单元包括相变材料储能垫和循环通风风扇，相变材料储能垫设于汽车车厢的内壁上，第一导热层的顶面紧贴汽车的高温端部件设置，热电片的电极输出端经继电器连接循环通风风扇的供电端，调节控制器连接继电器的控制端。与现有技术相比，本实用新型能够降低夏天户外停车时车厢温度或防止冬天户外停车的车厢温度骤降，增加进入车厢开车时的舒适感。

Description

一种调节汽车车厢温度的装置

技术领域

本实用新型涉及汽车装备领域，尤其是涉及一种调节汽车车厢温度的装置。

背景技术

随着经济的发展，车辆越来越多，而室内停车位则越来越难找。夏天，室外停车会让车厢温度急剧升高，司机上车开车时的舒适度极差，往往需要启动汽车并开空调降温一段时间才能上车开车。停车时车内温度过高，也容易让内饰老化，电子器件出故障。而到了冬天，上车时车内温度很低，又需要开一会儿空调才能把车辆升温到舒适温度。本方法和装置可以解决夏天冬天室外停车的痛点，提高开车舒适感。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种调节汽车车厢温度的装置，能够降低夏天户外停车时车厢温度或防止冬天户外停车的车厢温度骤降，增加进入车厢开车时的舒适感。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种调节汽车车厢温度的装置，包括分别设于汽车车厢内的调节控制器、发电单元和降温单元，所述发电单元包括由上至下依次设置的第一导热层、热电片、第二导热层和散热器，所述降温单元包括相变材料储能垫和循环通风风扇，所述相变材料储能垫设于汽车车厢的内壁上，所述第一导热层的顶面紧贴汽车的高温端部件设置，所述热电片的电极输出端经继电器连接循环通风风扇的供电端，所述调节控制器连接继电器的控制端，热电片利用汽车的高温端部件与散热器之间的温差发电，调节控制器通过继电器控制循环通风风扇的通电和断电，循环通风风扇工作使得车内空气对流。

所述调节控制器分别连接有车门感应器和用于采集发动机运行情况的感应器。

所述散热器采用水冷散热器。

所述水冷散热器包括液冷头、管道和储水箱，所述液冷头紧贴第二导热层设置，液冷头通过管道与储水箱连通，且储水箱的设置高度大于液冷头的设置高度，液冷头、管道和储水箱内均填充有冷却液，储水箱的注水口设置有用于防止冷却液泄漏的密封塞。

所述发电单元为多个。

所述相变材料储能垫还设于汽车车厢内的座椅上。

所述相变材料储能垫包括中空的外壳，所述外壳内均布有多个呈凸起状的胶囊腔，所述胶囊腔内填充有相变材料，外壳内除胶囊腔以外的区域填充有塑料夹层。

所述相变材料采用相变点在10~37℃的相变材料。

所述外壳采用铝箔外壳。

所述汽车的高温端部件包括车前盖、车顶、车后盖、车窗玻璃、车前挡风玻璃、车后挡风玻璃和天窗中的一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：在汽车的高温端部件上设置发电单元，发电单元利用汽车的高温端部件和散热器的温差发电，将所发的电驱动降温单元的循环通风风扇工作，让车内形成空气对流，对流促进车内空气与相变材料储能垫交换热量，相变材料储能垫吸收或释放热量降低或升高车内温度，使车厢温度长时间维持在材料相变点附近，增加进入车厢开车时的舒适感。

附图说明

图1为调节汽车车厢温度的装置的结构示意图；

图2为发电单元的结构示意图；

图3为水冷散热器的结构示意图；

图4为相变材料储能垫的俯视图；

图5为相变材料储能垫的剖视图。

图中，1、调节控制器，2、发电单元，21、第一导热层，22、热电片，23、第二导热层，24、散热器，241、液冷头，242、管道，243、储水箱，244、冷却液，245、密封塞，3、相变材料储能垫，31、外壳，311、胶囊腔，32、相变材料，33、塑料夹层，4、循环通风风扇，5、继电器，6、座椅，7、车前盖，8、通风口，9、导线，10、鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，一种调节汽车车厢温度的装置，包括分别设于汽车车厢内的用于给降温单元进行供电的发电单元2、用于控制所发电能使用的调节控制器1和用于吸收车厢内温度的降温单元，发电单元2包括由上至下依次设置的第一导热层21、热电片22、第二导热层23和散热器24，降温单元包括相变材料储能垫3和循环通风风扇4，相变材料储能垫3设于汽车车厢的内壁上，第一导热层21的顶面紧贴汽车的高温端部件设置，热电片22的电极输出端经继电器5连接循环通风风扇4的供电端，调节控制器1连接继电器5的控制端，汽车的高温端部件包括车前盖7、车顶、车后盖、车窗玻璃、车前挡风玻璃、车后挡风玻璃和天窗中的一种或多种，本实施例中以车前盖7为例。

发电单元2利用温差（车前盖7被太阳晒后的高温与散热器24的低温形成的温差）发电，将所发的电驱动降温单元工作。降温单元中的循环通风风扇4经导线9由发电单元2供电，循环通风风扇4转动让车内形成空气对流，对流促进车内空气与相变材料储能垫3交换热量。相变材料储能垫3吸收热量降低车内温度。当车内温度高于相变材料储能垫3中封装的材料的相变温度时，材料发生相变，吸收大量的热，使车厢温度长时间维持在材料相变点附近。当车门打开时，调节控制器1通过车辆自带的传感器确认车主回来后，断开发电单元2供电，即调节控制器1通过继电器5控制循环通风风扇4的通电和断电，循环通风风扇4停止转动，不影响车主开车离开。

冬天的情况与夏天相反，当车内温度低于相变温度时，相变材料32发生相变，放出大量的热，再通过循环通风风扇4对流让整个车厢温度提高。从而改善夏天室外停车炎热、冬天室外停车冰冷的问题。

第一导热层21和第二导热层23可采用高导热的热界面材料、银浆胶、导热硅脂等，第一导热层21促进车前盖7与热电片22的热传导，同时第二导热层23促进热电片22与散热器24的热传导。整个发电单元2的固定可采用卡扣或螺丝上紧。

发电单元2可以为多个，通过增加发电单元2数量，提高发电量，将所发电接入汽车原有的鼓风机10，进行供电。当空调处于外循环时，鼓风机10将车外空气吹入车内，并通过汽车原有的后备厢通风口8将热风带出车厢。当空调处于内循环时，鼓风机10循环车内空气，促进车内空气对流，利用相变材料储能垫3降温，降温原理与上述方式相同。

调节控制器1分别连接有车门感应器和用于采集发动机运行情况的感应器，车门感应器和感应器可采用汽车自带的部件，使用时调节控制器1的IO接口连接汽车的电子控制器ECU的IO接口。调节控制器1可采用stm32微处理器。

散热器24可采用水冷散热器、散热翅片、热管等。图2中所示散热器24为散热翅片，图3中所示散热器24为水冷散热器，热电片22利用汽车的高温端部件与水冷散热器之间的温差发电，水冷散热器包括液冷头241、管道242和储水箱243，液冷头241紧贴第二导热层23设置，液冷头241通过管道242与储水箱243连通，且储水箱243的设置高度大于液冷头241的设置高度，液冷头241、管道242和储水箱243内均填充有冷却液244，储水箱243的注水口设置有用于防止冷却液244泄漏的密封塞245。利用储水箱243与液冷头241的高度差异，在重力作用下，让冷却液244与热电片22接触，促进散热，提高发电效率。冷却液244可以采用水等高导热液体。储水箱243、液冷头241以及管道242可采用不锈钢等金属材质，加强散热。

相变材料储能垫3还设于汽车车厢内的座椅6上。如图4和图5所示，相变材料储能垫3包括中空的外壳31和相变材料32，外壳31内均布有多个呈凸起状的胶囊腔311，外壳31将相变材料32包裹在胶囊腔311内，外壳31内除胶囊腔311以外的区域填充有塑料夹层33，塑料夹层33用于加强相变材料储能垫3整体结构稳定性。实际应用时，将相变材料储能垫3做成地垫形式，或将相变材料储能垫3做成坐垫形式，与车内装饰无缝融合。将相变材料储能垫3安装在车内顶部，由于冷空气下沉，热空气上浮，降温效果将更显著。

外壳31采用高导热封装外壳，采用铜、铝、银等高导热材料制作，例如铝塑封装/铝箔外壳，铝的高导热特性有助于相变材料32与外界进行热交换，可通过调节铝制外壳的厚度，来确保相变材料32不泄露。相变材料32的相变点在10~37℃。

夏天使用时，车前盖7、车顶、车前挡风玻璃等物件在太阳照射下温度升高，与散热器24产生温差，驱动热电片22发电；热电片22所发出的电经稳压器供风扇转动，驱动车厢内空气对流；流动的热空气与相变材料32发生热交换，相变材料32温度升高，发生相变，大量吸收车厢内的热量，降低车厢温度。

Claims (10)

1.一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，包括分别设于汽车车厢内的调节控制器（1）、发电单元（2）和降温单元，所述发电单元（2）包括由上至下依次设置的第一导热层（21）、热电片（22）、第二导热层（23）和散热器（24），所述降温单元包括相变材料储能垫（3）和循环通风风扇（4），所述相变材料储能垫（3）设于汽车车厢的内壁上，所述第一导热层（21）的顶面紧贴汽车的高温端部件设置，所述热电片（22）的电极输出端经继电器（5）连接循环通风风扇（4）的供电端，所述调节控制器（1）连接继电器（5）的控制端，热电片（22）利用汽车的高温端部件与散热器（24）之间的温差发电，调节控制器（1）通过继电器（5）控制循环通风风扇（4）的通电和断电，循环通风风扇（4）工作使得车内空气对流。

2.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述调节控制器（1）分别连接有车门感应器和用于采集发动机运行情况的感应器。

3.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述散热器（24）采用水冷散热器。

4.根据权利要求3所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述水冷散热器包括液冷头（241）、管道（242）和储水箱（243），所述液冷头（241）紧贴第二导热层（23）设置，液冷头（241）通过管道（242）与储水箱（243）连通，且储水箱（243）的设置高度大于液冷头（241）的设置高度，液冷头（241）、管道（242）和储水箱（243）内均填充有冷却液（244），储水箱（243）的注水口设置有用于防止冷却液（244）泄漏的密封塞（245）。

5.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述发电单元（2）为多个。

6.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述相变材料储能垫（3）还设于汽车车厢内的座椅（6）上。

7.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述相变材料储能垫（3）包括中空的外壳（31），所述外壳（31）内均布有多个呈凸起状的胶囊腔（311），所述胶囊腔（311）内填充有相变材料（32），外壳（31）内除胶囊腔（311）以外的区域填充有塑料夹层（33）。

8.根据权利要求7所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述相变材料（32）采用相变点在10~37℃的相变材料。

9.根据权利要求7所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述外壳（31）采用铝箔外壳。

10.根据权利要求1所述的一种调节汽车车厢温度的装置，其特征在于，所述汽车的高温端部件包括车前盖（7）、车顶、车后盖、车窗玻璃、车前挡风玻璃、车后挡风玻璃和天窗中的一种或多种。