CN209756717U - 一种电动汽车用空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用空调系统，包括机架、蒸发器、加热器和抽风机，所述机架上设有具有倾斜设置的进风口和垂直设置的出风口的安装腔，蒸发器和加热器分别倾斜和垂直地置于安装腔内，并分别对应贴合在进风口和出风口的内侧一侧，抽风机置于安装腔外侧，且抽风机的进气口贴合在所述出风口的外侧一侧。本实用新型采用碳纤维加热材料为主，碳纤维加热器本身拥有较高的发热效率，并且耗能少，综合能效比达到以上，加热单元根据车型及制热量大小设计匹配碳纤维功率，满足车辆的热量需求。本实用新型将蒸发器倾斜布置，可以有效地较少安装空间，使得整个空调系统的结构更加紧凑。

Description

一种电动汽车用空调系统

技术领域：

本实用新型涉及一种电动汽车用空调系统。

背景技术：

传统汽车制暖是以内燃机冷却水作主要热源。而今采用电动机来驱动的汽车对电机的冷却是采用自然冷却或水冷系统，但冷却水温度基本在40-55摄氏度之间，如此温度对电动汽车冬季车厢暖风很难实现，因此冷暖一体空调对电动汽车冬季使用有较大的必要性，从而提高乘客舒适性及挡风玻璃水雾现象提高车辆安全性。

目前纯电动汽车暖风装置除电机水冷式以外，都采用PTC加热来取暖。而电加热的功率基本上都在3KW以上，这样连续的功耗加热，使地电动汽车的续驶里程大大降低，接近清耗总电量的20%。虽然车厢采暖得到解决，但续驶里程这一电动车重要指标无法达到最大化，而采用独立燃烧式取暖装置，目的达到了，可污染物产生了，从而不符合环保要求。另外，目前纯电动汽车中的蒸发器为竖直布置的结构，蒸发器为所需的安装空间大，致使结构不紧凑。

发明内容：

本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种电动汽车用空调系统。

本实用新型所采用的技术方案有：一种电动汽车用空调系统，包括机架、蒸发器、加热器和抽风机，所述机架上设有具有倾斜设置的进风口和垂直设置的出风口的安装腔，蒸发器和加热器分别倾斜和垂直地置于安装腔内，并分别对应贴合在进风口和出风口的内侧一侧，抽风机置于安装腔外侧，且抽风机的进气口贴合在所述出风口的外侧一侧；所述加热器包括散热元件、碳纤维加热丝、陶瓷导热基片以及高温导线，所述陶瓷导热基片上设有空腔，碳纤维加热丝置于该空腔中且两端引出陶瓷导热基片外，碳纤维加热丝与陶瓷导热基片组成一加热单元，若干散热元件平行并列地设置在机架的安装腔内，加热单元连接在两相邻散热元件之间，且加热单元中的碳纤维加热丝通过高温导线相互电连接。

进一步地，所述空调系统加热或制冷的空气均经过进风口吸入，吸入空气经蒸发器制冷，通过加热器中的通道由抽风机将冷却的空气排入电动汽车内；或吸入空气通过蒸发器中的通道， 经加热器加热由抽风机将加热的空气排入电动汽车内。

进一步地，所述机架上的进风口和出风口设置在所述安装腔的两端，两者之间形成直线通道，且安装腔的高度与加热器高度相适配。

进一步地，所述机架包括上壳体和连接在上壳体下方的下壳体，上壳体与下壳体之间形成所述安装腔；所述下壳体一侧为倾斜面，该倾斜面上设有第一矩形槽口，第一矩形槽口与上壳体对应侧边构成所述倾斜设置的进风口；所述上壳体和下壳体上与进风口相对的侧面上分别设有第二矩形槽口和第三矩形槽口，第二矩形槽口和第三矩形槽口构成所述垂直设置的出风口。

进一步地，所述上壳体上设有限位面，在下壳体底端设有冷凝水引导腔，且下壳体底端面上对应于第一矩形槽口位置设有用于蒸发器定位的限位台，上壳体与下壳体固定连接后，限位面将蒸发器抵触于限位台上。

进一步地，所述陶瓷导热基片由两块一侧面分别设有槽腔的板体组成，且两块板体上的槽腔对称设置，两块板体具有槽腔的侧面相互贴合后，两槽腔形成所述空腔。

进一步地，所述槽腔为矩形槽腔，且矩形槽腔上端设有与矩形槽腔连通的两引线腔；每一陶瓷导热基片中的碳纤维加热丝由两引线腔引入矩形槽腔外，且在矩形槽腔中的碳纤维呈波浪形弯折。

进一步地，所述散热元件由铝合金栅板制成。

进一步地，所述散热元件与陶瓷导热基片之间通过导热胶固定连接。

进一步地，所述加热器还包括安装框架，散热元件和加热单元均固定于安装框架内；安装框架为矩形状，在安装框架且位于抽风机的抽风口一侧设有若干出风槽；在安装框架的外壁上设有固定耳。

本实用新型具有如下有益效果：

1）本实用新型将蒸发器倾斜布置，使得蒸发器顶部以及底部对应与加热器顶部以及底部在同一平面内，可以有效地较少安装空间，使得整个空调系统的结构更加紧凑。

2）本实用新型空调系统中冷风道与热风道集成于一起，采用一个通道，实现吸入空气的制冷或者加热，使得结构更加的紧凑。

3）本实用新型采用碳纤维加热材料为主，碳纤维加热器本身拥有较高的发热效率，并且耗能少，综合能效比达到以上，加热单元根据车型及制热量大小设计匹配碳纤维功率，满足车辆的热量需求。

4）碳纤维加热丝由陶瓷散热基片及铝合金栅板做导热，陶瓷导热基片不仅热传导热效率高，而且绝缘密封性较好，耐高温，使用寿命也较高，成本及制造工艺较低安全可靠，制热时可使空调出风口温度控制在27℃～55℃之间，使车厢温度控制在人体胶适宜的温度范围内。

5）本实用新型能效比较高，制热量3000W的电能消耗在400W左右，综合能效比在6以上。

附图说明：

图 1和图2 为本实用新型结构图。

图 3和图4 为本实用新型中机架的结构图。

图 5 为本实用新型中加热器的结构图。

图 6 为本实用新型中碳纤维加热丝的结构图。

图 7 为本实用新型中碳纤维加热丝在陶瓷导热基片内的结构图。

图 8 为本实用新型中安装框架的结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图8，本实用新型一种电动汽车用空调系统，包括机架6、蒸发器7、加热器和抽风机8，机架6上设有安装腔60，在机架6上两个相对的侧面上分别设有进风口和出风口，进风口倾斜设置，出风口竖直设置。蒸发器7和加热器分别倾斜和垂直地置于安装腔60内，且蒸发器7和加热器分别对应贴合在进风口和出风口的内侧一侧，抽风机8置于安装腔60外侧，且抽风机的进气口贴合在所述出风口的外侧一侧。

机架6上的进风口和出风口设置在直线通道上（进风口的中心与出风口的中心在同一高度上）。安装腔60的高度与加热器高度相适配，蒸发器7倾斜贴合出风口设置。

机架6包括上壳体61和连接在上壳体61下方的下壳体62，上壳体61与下壳体62之间形成所述安装腔60。

下壳体62的一侧面为斜面结构，在斜面上设有第一矩形槽口600，第一矩形槽口600与上壳体61对应侧边构成倾斜设置的进风口。与进风口相对的上壳体61与下壳体62的侧面上分别设有矩形的第二矩形槽口和第三矩形槽口，第二矩形槽口和第三矩形槽口构成所述垂直设置的出风口。

上壳体61和下壳体通过固定块63连接，固定块63置于上壳体61与下壳体62的结合处，在固定块63螺纹连接螺钉，将上壳体61与下壳体62固定连接。

在上壳体61上设有限位面610，该限位面610与第一矩形槽口600构成所述倾斜设置的进风口。在下壳体62的内腔底面上设有限位台620，上壳体61与下壳体62固定连接后，限位面610将蒸发器7抵触于限位台620上。蒸发器7贴合斜面设置，蒸发器7的底端抵触于下壳体62上，顶端抵触于上壳体61上。

在下壳体62底端设有冷凝水引导腔625，该冷凝水引导腔625为锥形状结构，在冷凝水引导腔625连接一根引导管。

空调系统加热或制冷的空气均经过进风口吸入，吸入空气经蒸发器7制冷，通过加热器中的通道由抽风机8将冷却的空气排入电动汽车内；或吸入空气通过蒸发器7中的通道， 经加热器加热由抽风机8将加热的空气排入电动汽车内。

本实用新型空调系统中冷风道与热风道集成于一起，采用一个通道，实现吸入空气的制冷或者加热，使得结构更加的紧凑。

由于本实用新型采用碳纤维加热丝21加热，其发热量大，因此加热器的尺寸只要做到180x143x33mm即可，如若将蒸发器7的尺寸做成跟加热器的尺寸一样，则导致蒸发器7的制冷效果达不到使用所求，因此蒸发器7的尺寸要远大于加热器的尺寸。在安装蒸发器7时，本实用新型将蒸发器7倾斜布置，使得蒸发器7顶部以及底部对应与加热器顶部以及底部在同一平面内，可以有效地较少安装空间，使得整个空调系统的结构更加紧凑。

本实用新型中的加热器包括散热元件1、碳纤维加热丝21、陶瓷导热基片3以及高温导线4。在陶瓷导热基片3设有空腔，碳纤维加热丝21置于该空腔中且两端引出陶瓷导热基片3外，碳纤维加热丝21与陶瓷导热基片3共同组成加热单元2。若干散热元件1平行并列地设置在安装腔60内，且相邻地散热元件1之间形成有安装间隙，在每个安装间隙内设置一个加热单元2，相邻加热单元2之间的碳纤维加热丝21通过高温导线4相互串接。

本实用新型中的陶瓷导热基片3由两块分别设有槽腔30的板体组成，两块板体上的槽腔30对称设置，两块板体具有槽腔30的侧面相互贴合后，两槽腔30形成所述空腔。

槽腔30为矩形槽腔30，且矩形槽腔30上端设有与矩形槽腔30连通的两引线腔；每一陶瓷导热基片3中的碳纤维加热丝21由两引线腔引入矩形槽腔30外，且在矩形槽腔30中的碳纤维呈波浪形弯折。

本实用新型还可以在每板体内各设一个碳纤维加热丝21，这样在板体组成陶瓷导热基片3后，空腔就有两个碳纤维加热丝21（两个碳纤维加热丝21之间用绝缘漆隔开绝缘），这样可以进一步增加发热量。

碳纤维加热丝21密封于陶瓷导热基片3内，陶瓷导热基片3与碳纤维加热丝21之间没有气隙，保证碳纤维加热丝21发热温度过高时无氧化的可能，热量通过陶瓷导热基片3及导热胶传递至散热元件1上，热量均匀的释放在整个加热单元2上，然后通过PWM控制的抽风机8将热量输送到车厢内部。

散热元件1为栅板结构，采用铝合金制成，散热效果好。在散热元件1的外壁上设有温度传感器。加热单元2由温度传感器监控。

为便于安装，加热器设置有安装框架5，散热元件1和加热单元2均固定于安装框架5内。安装框架5为矩形状，在安装框架5的外壁上设有固定耳51。在安装框架5且位于抽风机8的抽风口一侧设有若干出风槽50。

本实用新型采用碳纤维加热材料为主，碳纤维加热器本身拥有较高的发热效率，并且耗能少，综合能效比达到6以上。加热单元2根据车型及制热量大小设计匹配碳纤维功率，满足车辆的热量需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车用空调系统，其特征在于：包括机架（6）、蒸发器（7）、加热器和抽风机（8），所述机架（6）上设有具有倾斜设置的进风口和垂直设置的出风口的安装腔（60），蒸发器（7）和加热器分别倾斜和垂直地置于安装腔（60）内，并分别对应贴合在进风口和出风口的内侧一侧，抽风机（8）置于安装腔（60）外侧，且抽风机（8）的进气口贴合在所述出风口的外侧一侧；所述加热器包括散热元件（1）、碳纤维加热丝（21）、陶瓷导热基片（3）以及高温导线（4），所述陶瓷导热基片（3）上设有空腔，碳纤维加热丝（21）置于该空腔中且两端引出陶瓷导热基片（3）外，碳纤维加热丝（21）与陶瓷导热基片（3）组成一加热单元（2），若干散热元件（1）平行并列地设置在机架（6）的安装腔（60）内，加热单元（2）连接在两相邻散热元件（1）之间，且加热单元（2）中的碳纤维加热丝（21）通过高温导线（4）相互电连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述空调系统加热或制冷的空气均经过进风口吸入，吸入空气经蒸发器（7）制冷，通过加热器中的通道由抽风机（8）将冷却的空气排入电动汽车内；或吸入空气通过蒸发器（7）中的通道， 经加热器加热由抽风机（8）将加热的空气排入电动汽车内。

3.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述机架（6）上的进风口和出风口设置在所述安装腔的两端，两者之间形成直线通道，且安装腔（60）的高度与加热器高度相适配。

4.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述机架（6）包括上壳体（61）和连接在上壳体（61）下方的下壳体（62），上壳体（61）与下壳体（62）之间形成所述安装腔（60）；所述下壳体（62）一侧为倾斜面，该倾斜面上设有第一矩形槽口（600），第一矩形槽口（600）与上壳体（61）对应侧边构成所述倾斜设置的进风口；所述上壳体（61）和下壳体（62）上与进风口相对的侧面上分别设有第二矩形槽口和第三矩形槽口，第二矩形槽口和第三矩形槽口构成所述垂直设置的出风口。

5.如权利要求4所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述上壳体（61）上设有限位面（610），在下壳体（62）底端设有冷凝水引导腔，且下壳体（62）底端面上对应于第一矩形槽口（600）位置设有用于蒸发器（7）定位的限位台（620），上壳体（61）与下壳体（62）固定连接后，限位面（610）将蒸发器（7）抵触于限位台（620）上。

6.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述陶瓷导热基片（3）由两块一侧面分别设有槽腔（30）的板体组成，且两块板体上的槽腔（30）对称设置，两块板体具有槽腔（30）的侧面相互贴合后，两槽腔（30）形成所述空腔。

7.如权利要求6所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述槽腔（30）为矩形槽腔（30），且矩形槽腔（30）上端设有与矩形槽腔（30）连通的两引线腔；每一陶瓷导热基片中的碳纤维加热丝（21）由两引线腔引入矩形槽腔（30）外，且在矩形槽腔（30）中的碳纤维呈波浪形弯折。

8.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述散热元件（1）由铝合金栅板制成。

9.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述散热元件（1）与陶瓷导热基片（3）之间通过导热胶固定连接。

10.如权利要求1所述的电动汽车用空调系统，其特征在于：所述加热器还包括安装框架（5），散热元件（1）和加热单元（2）均固定于安装框架（5）内；安装框架（5）为矩形状，在安装框架（5）且位于抽风机（8）的抽风口一侧设有若干出风槽（50）；在安装框架（5）的外壁上设有固定耳（51）。