CN210941252U - 车辆空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车辆空调系统，包括箱体以及主风机；箱体包括风道、进风口和出风口，进风口、出风口均与风道连通，进风口与出风口设置在乘客舱内，主风机设置在风道内；此外，箱体还包括至少一块用于将风道内的水汽排出箱体外的除湿膜，除湿膜位于主风机与出风口之间。好处在于：进风口与出风口设置在乘客舱内，采用内循环方式，避免对外界空气制冷或制热，降低能耗；主风机提高了风道内空气的压强，使风道内的空气与箱体外的空气形成压强差，提高了除湿膜位于风道内外两侧的水汽浓度差，由于除湿膜对水汽分子具有选择透过性能，因而，风道内的水汽优先通过除湿膜散发到箱体外的环境中。

Description

车辆空调系统

技术领域

本申请涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种车辆空调系统。

背景技术

车辆空调系统可实现乘客舱的制冷、制热、除湿等功能。然而，相关的车辆空调系统通过热管理系统进行除湿时，需要将进入风道内的空气进行冷却，并排出冷凝水，导致系统能耗较高。

有鉴于此，本申请提供一种新的车辆空调系统，以降低除湿所需能耗。

实用新型内容

本申请提供了一种车辆空调系统，以降低除湿所需的能耗。

为实现上述目的，本申请提供一种车辆空调系统，包括：

箱体，所述箱体包括风道、进风口和出风口，所述进风口、所述出风口均与所述风道连通，所述进风口与所述出风口设置在乘客舱内；以及

主风机，设置在所述风道内；

所述箱体还包括至少一块用于将所述风道内的水汽排出所述箱体外的除湿膜，所述除湿膜位于所述主风机与所述出风口之间。

可选地，所述除湿膜为所述箱体的壁的一个区域；

或，所述除湿膜围合形成一个中空管件，所述中空管件包括位于中空部的第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；所述第一侧位于所述箱体外，所述第二侧位于所述风道内；或，所述第一侧位于所述风道内，所述第二侧位于所述箱体外。

可选地，当所述第一侧位于所述风道内，所述第二侧位于所述箱体外时，所述中空管件包括多个直线段以及连接相邻直线段的弯折段，或所述中空管件呈螺旋状设置。

可选地，所述箱体包括至少两块除湿膜；

每块除湿膜为所述箱体的壁的一个区域，或，每块除湿膜围合成一个中空管件，所述中空管件包括位于中空部的第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第一侧位于所述箱体外，所述第二侧位于所述风道内。

可选地，所述中空管件的延伸方向垂直于所述风道的延伸方向。

可选地，所述除湿膜包括相对设置的内侧与外侧，所述外侧位于所述箱体外；所述箱体包括导流结构，所述导流结构包括用于引导排出的水汽流向车辆外的导流通道，所述除湿膜的外侧位于所述导流通道内。

可选地，所述车辆空调系统还包括吹扫风机，所述吹扫风机设置于导流通道内；或，所述箱体设置有吹扫风阀，所述吹扫风阀位于所述风道与所述导流通道之间。

可选地，所述车辆空调系统还包括压缩机、第一室内换热器、室外换热器和第一节流装置，所述第一室内换热器设置于所述风道内，所述除湿膜位于所述主风机与所述第一室内换热器之间；

所述车辆空调系统包括制热模式，在所述制热模式下，所述压缩机、第一室内换热器、第一节流装置、室外换热器连通形成回路。

可选地，所述车辆空调系统还包括第二室内换热器和第二节流装置，所述第二室内换热器设置于所述风道内，所述除湿膜位于所述主风机与所述第二室内换热器之间；

所述车辆空调系统还包括制冷模式，在所述制冷模式下，所述压缩机、第一室内换热器、室外换热器、第二节流装置、第二室内换热器连通形成回路。

可选地，所述除湿膜包括至少一层选择性透过水汽分子的有机膜或无机膜。

由以上技术方案可见：本申请的车辆空调系统的箱体包括用于将风道内的水汽排出箱体外的除湿膜，除湿膜位于主风机与出风口之间，进风口与出风口设置在乘客舱内，采用内循环方式，并通过除湿膜可以独立除湿，降低了系统能耗。

附图说明

图1是本申请一实施例的车辆空调系统的结构示意图；

图2是图1中的P区域的立体图；

图3是沿着图1中的A-A线方向的剖视图；

图4是图1中的车辆空调系统在制热模式下的工作原理示意图；

图5是图1中的车辆空调系统在制冷模式下的工作原理示意图；

图6是本申请另一实施例的车辆空调系统的结构示意图；

图7是本申请再一实施例的车辆空调系统的结构示意图。

为方便理解本申请，以下列出本申请中出现的所有附图标记：

箱体10 风道100

进风口10a 出风口10b

乘客舱01 主风机11

除湿膜101 主风阀12

中空管件102 第一侧102a

第二侧102b 第一室内换热器13

第二室内换热器14 温度风门131

压缩机15 室外换热器16

第一节流装置17 单向阀18

气液分离器19 四通阀20

第二节流装置21 外侧101a

内侧101b 直线段103a

弯折段103b 导流结构104

导流通道104a 吹扫风阀105

车辆空调系统1、2、3

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

图1是本申请一实施例的车辆空调系统的结构示意图；图2是图1中的P区域的立体图；图3是沿着图1中的A-A线方向的剖视图。

参照图1至图3所示，本实施例的车辆空调系统1，包括：

箱体10，箱体10包括风道100、进风口10a和出风口10b，进风口10a、出风口10b均与风道100连通，进风口10a与出风口10b设置在乘客舱01内；以及主风机11，设置在风道100内；其中，箱体10还包括用于将风道100内的水汽排出箱体10外的除湿膜101，除湿膜101位于主风机11与出风口10b之间。风机11设置在除湿膜101之前，风机11靠近进风口10a处为抽风，风压小，靠近除湿膜101一侧为吹风，风压大，使除湿膜101位于风道100内的一侧和箱体10外的一侧具有压差，水蒸气从除湿膜101高压侧向低压侧渗透，而被排出风道100外。

参照图1所示，主风机11可以为抽风机或鼓风机等，用于将乘客舱01内的空气经进风口10a引入风道100。箱体10上可以设置主风阀12，主风阀12位于风道100内，用于引导进入风道100的空气流向出风口10b。

除湿膜101可以包括至少一层选择性透过水汽分子的有机膜或无机膜。有机膜的膜材料可以为纤维素及其衍生物膜材料、聚砜膜材料、聚酰胺膜材料或聚酰亚胺膜材料。无机膜可以为陶瓷膜、金属膜、玻璃膜、分子筛复合膜或沸石膜。

车辆空调系统1的除湿原理在于：主风机11可提高风道100内空气的压强，使风道100内的空气与箱体10外的空气形成压强差，提高除湿膜101位于风道100内外两侧的水汽浓度差，由于除湿膜101对水汽分子具有选择透过性能，因而，风道100内的水汽优先通过除湿膜101散发到箱体10外的环境中。

参照图1至图3所示，本实施例中，除湿膜101为多块，每块除湿膜101围合形成一个中空管件102。中空管件102包括位于中空部的第一侧102a以及与第一侧102a相对的第二侧102b，第一侧102a位于箱体10外，第二侧102b位于风道100内。

参照图2与图3，可以看出，中空管件102的两端连接于箱体10的壁。中空管件102的延伸方向与风道100的延伸方向之间的角度可以大于0度，小于180度。在一些实施例中，中空管件102的延伸方向垂直于风道100的延伸方向。中空管件102垂直设置相对于采用其它角度设置而言，一方面，中空管件102的第一侧102a与第二侧102b的空气压强差最大，水汽浓度差也最大，最利于排出水汽；另一方面，中空管件102的表面积最小，可以节省除湿膜101的用量。

参照图1所示，车辆空调系统1还可以包括设置于风道100内的第一室内换热器13和第二室内换热器14。第一室内换热器13可以为冷凝器，用于对风道100的空气制热，从而提升乘客舱01内的温度。第一室内换热器13上可以设置温度风门131，通过温度风门131位置的转动，可以调节风道100内的空气是否流经第一室内换热器13和流经其风量的大小。第二室内换热器14可以为蒸发器，用于对风道100的空气制冷，从而降低乘客舱01内的温度。

图4是图1中的车辆空调系统在制热模式下的工作原理示意图。

参照图4，车辆空调系统1还包括压缩机15、室外换热器16和第一节流装置17。第一节流装置17可以与一单向阀18并联，以实现：单向阀18导通时，第一节流装置17不工作；单向阀18截止时，第一节流装置17工作。第一节流装置17可以为电子膨胀阀。此外，制冷剂在回到压缩机15前，可通过气液分离器19进行分离。

在制热模式下，压缩机15将制冷剂压缩成高温高压的气态，进入第一室内换热器13(室内冷凝器)，此时温度风门131打开(图4中状态)；风道100内的空气经过第一室内换热器13，制冷剂与空气进行热交换，制冷剂温度降低，空气被加热后经出风口10b吹向乘客舱01；低温高压的制冷剂后经过四通阀20流向室外换热器16(室外蒸发器)，进入室外换热器16之前被第一节流装置17节流成低温低压的制冷剂，进入到室外换热器16后与外界环境进行热交换，吸收外界环境的热量(气液两相状态温度不变)；然后通过气液分离器19，气液分离后回到压缩机15，如此循环。

综上，车辆空调系统1在制热模式下时，制冷剂依次通过压缩机15、第一室内换热器13(室内冷凝器)、四通阀20、第一节流装置17、室外换热器16(室外蒸发器)、四通阀20、气液分离器19，完成一次循环。

图5是图1中的车辆空调系统在制冷模式下的工作原理示意图。

参照图5，车辆空调系统1还包括第二节流装置21。第二节流装置21可以为电子膨胀阀。

在制冷模式下，压缩机15将制冷剂压缩成高温高压的气态，进入第一室内换热器13(室内冷凝器)，此时温度风门131闭合(图5中的状态)，风道100内的空气不经过第一室内换热器13，制冷剂不与风道100内的空气进行热交换，制冷剂温度不发生变化；之后制冷剂经过四通阀20流向室外换热器16(室外冷凝器)，与外界环境进行热交换，释放热量，温度降低；然后制冷剂进入第二室内换热器14(室内蒸发器)，进入第二室内换热器14前被第二节流装置21节流成低温低压的制冷剂，为气液两相状态，通过第二室内换热器14吸收风道100内空气的热量，空气被降温后经出风口10b吹向乘客舱01；制冷剂最后通过气液分离器19，气液分离后回到压缩机15，如此循环。

综上，车辆空调系统1在制冷模式下时，制冷剂依次通过压缩机15、第一室内换热器13(室内冷凝器)、四通阀20、室外换热器16(室外冷凝器)、单向阀18、第二节流装置21、第二室内换热器14(室内蒸发器)、气液分离器19，完成一次循环。

在一实施例中，可以省略气液分离器19，例如，当进入压缩机15的制冷剂状态为气态，或通过压缩机15的自动储液罐进行气液分离。

在一实施例中，可以省略四通阀20，采用管路、单向阀或双向阀等实现制冷剂的导通。

在一实施例中，车辆空调系统1可以仅包括制热模式，此时，可以省略：单向阀18、第二室内换热器14，以及第二节流装置21。

在一实施例中，车辆空调系统1可以仅包括制冷模式，此时，可以省略：单向阀18、第一室内换热器13，以及第一节流装置17。

参照图1、图4以及图5所示，除湿膜101位于主风机11与第一室内换热器13之间，好处在于：在对风道100内的空气进行加热前，先对空气除湿，可以提高加热效率以及降低能耗。

在一实施中，空气经除湿膜101除湿之后经过第二室内换热器14，将系统切换至制冷模式，第二室内换热器14吸收空气的热量，空气温度降低，水蒸气冷凝成水被排出，与车辆空调系统结合，达到二次除湿的目的。

参照图1、图4以及图5所示，除湿膜101位于主风机11与第二室内换热器14之间，好处在于：在对风道100内的空气进行制冷前，先对空气除湿，可以提高制冷效率以及降低能耗。

在一实施例中，箱体10可以仅包括一块除湿膜101，该块除湿膜101围合形成一个中空管件102。

在一实施例中，箱体10可以包括一块或多块除湿膜101，对应为箱体10的壁的一个或多个区域。除湿膜101的一侧位于风道100内，另一侧位于箱体10外即可，本申请不限制除湿膜101的具体形状。

上述车辆空调系统1中，进风口10a与出风口10b设置在乘客舱01内，采用内循环方式，相对于外循环方式，可以避免对外界空气加热或制冷，能降低能耗。若汽车为电动汽车时，还能延长电动汽车的续航里程，利于电动汽车的推广使用。在一些实施例中，进风口10a也可以不设置在乘客舱01内，或者设置另一个与外界连通的进风口，采用外循环模式，流入新鲜的空气的同时，利用除湿膜101进行除湿。

图6是本申请另一实施例的车辆空调系统的结构示意图。

参照图6所示，本实施例中的车辆空调系统2与图1至图5中的车辆空调系统1大致相同，区别在于：箱体10包括一块除湿膜101，除湿膜101围合形成一个中空管件102，中空管件102包括位于中空部的第一侧102a以及与第一侧102a相对的第二侧102b；第一侧102a位于风道100内，第二侧102b位于箱体10外。换言之，中空管件102为箱体10的壁的一个区段。

图6中，主风机11的出口和/或主风阀12的入口可通过阀体等连接头实现接口直径变小，以实现增大中空管件102处的风道100内的气压，提高除湿效果。

此外，中空管件102可以包括多个直线段103a以及连接相邻直线段103a的弯折段103b。好处在于：可在有限的空间内增加中空管件102的长度，提高除湿效果。

在一实施例中，中空管件102可以呈螺旋状设置，以在有限的空间内增加中空管件102的长度。

图7是本申请再一实施例的车辆空调系统的结构示意图。

参照图7所示，本实施例中的车辆空调系统3与图1至图6中的车辆空调系统1、2大致相同，区别在于：除湿膜101包括相对设置的内侧101b与外侧101a，外侧101a位于箱体10外；箱体10包括导流结构104，导流结构104包括用于引导排出的水汽流向车辆外的导流通道104a，除湿膜101的外侧101a位于导流通道104a内。

导流通道104a可防止排出的水汽干扰其它部件工作。导流通道104a的出口可以设置在车辆底部，防止水汽遇冷形成的水滴在车身形成水流。

图7中，箱体10上还设置有吹扫风阀105，吹扫风阀105位于风道100与导流通道104a之间。吹扫风阀105打开时，连通风道100与导流通道104a，利用风道100内空气压强大于外界，自然形成吹扫气流，可降低除湿膜101外侧101a的水汽浓度，提高除湿膜101内外两侧的水汽浓度差，利于除湿，且成本较低。

在一实施例中，车辆空调系统3还包括吹扫风机，吹扫风机位于导流通道104a内，吹扫风机代替吹扫风阀105，可形成吹扫气流。

虽然本申请披露如上，但本申请并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆空调系统，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)包括风道(100)、进风口(10a)和出风口(10b)，所述进风口(10a)、所述出风口(10b)均与所述风道(100)连通，所述进风口(10a)与出风口(10b)设置在乘客舱(01)内；以及

主风机(11)，设置在所述风道(100)内；

所述箱体(10)还包括至少一块用于将所述风道(100)内的水汽排出所述箱体(10)外的除湿膜(101)，所述除湿膜(101)位于所述主风机(11)与所述出风口(10b)之间。

2.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述除湿膜(101)为所述箱体(10)的壁的一个区域；

或，所述除湿膜(101)围合形成一个中空管件(102)，所述中空管件(102)包括位于中空部的第一侧(102a)以及与所述第一侧(102a)相对的第二侧(102b)；所述第一侧(102a)位于所述箱体(10)外，所述第二侧(102b)位于所述风道(100)内；或，所述第一侧(102a)位于所述风道(100)内，所述第二侧(102b)位于所述箱体(10)外。

3.根据权利要求2所述的车辆空调系统，其特征在于，当所述第一侧(102a)位于所述风道(100)内，所述第二侧(102b)位于所述箱体(10)外时，所述中空管件(102)包括多个直线段(103a)以及连接相邻直线段(103a)的弯折段(103b)，或所述中空管件(102)呈螺旋状设置。

4.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述箱体(10)包括至少两块除湿膜(101)；

每块除湿膜(101)为所述箱体(10)的壁的一个区域，或，每块除湿膜(101)围合形成一个中空管件(102)，所述中空管件(102)包括位于中空部的第一侧(102a)以及与所述第一侧(102a)相对的第二侧(102b)，所述第一侧(102a)位于所述箱体(10)外，所述第二侧(102b)位于所述风道(100)内。

5.根据权利要求4所述的车辆空调系统，其特征在于，所述中空管件(102)的延伸方向垂直于所述风道(100)的延伸方向。

6.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于，所述除湿膜(101)包括相对设置的内侧(101b)与外侧(101a)，所述外侧(101a)位于所述箱体(10)外；所述箱体(10)包括导流结构(104)，所述导流结构(104)包括用于引导排出的水汽流向车辆外的导流通道(104a)，所述除湿膜(101)的外侧(101a)位于所述导流通道(104a)内。

7.根据权利要求6所述的车辆空调系统，其特征在于，所述车辆空调系统还包括吹扫风机，所述吹扫风机设置于所述导流通道(104a)内；或，所述箱体(10)设置有吹扫风阀(105)，所述吹扫风阀(105)位于所述风道(100)与所述导流通道(104a)之间。

8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆空调系统，其特征在于，所述车辆空调系统还包括压缩机(15)、第一室内换热器(13)、室外换热器(16)和第一节流装置(17)，所述第一室内换热器(13)设置于所述风道(100)内，所述除湿膜(101)位于所述主风机(11)与所述第一室内换热器(13)之间；

所述车辆空调系统包括制热模式，在所述制热模式下，所述压缩机(15)、第一室内换热器(13)、第一节流装置(17)、室外换热器(16)连通形成回路。

9.根据权利要求8所述的车辆空调系统，其特征在于，所述车辆空调系统还包括第二室内换热器(14)和第二节流装置(21)，所述第二室内换热器(14)设置于所述风道(100)内，所述除湿膜(101)位于所述主风机(11)与所述第二室内换热器(14)之间；

所述车辆空调系统还包括制冷模式，在所述制冷模式下，所述压缩机(15)、第一室内换热器(13)、室外换热器(16)、第二节流装置(21)、第二室内换热器(14)连通形成回路。

10.根据权利要求1至7任一项所述的车辆空调系统，其特征在于，所述除湿膜(101)包括至少一层选择性透过水汽分子的有机膜或无机膜。

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