CN211054992U - 一种商用相变蓄热式车内保温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种商用相变蓄热式车内保温系统，包括：发动机位于发动机水箱内，发动机水箱侧壁上连通有总水管，总水管的自由端与发动机水箱的顶部连通；总水管上依次设置有总阀门、循环泵和车座结构；车座结构包括：普通车座和相变蓄热式车座，普通车座和相变蓄热式车座内均设置有导水管，普通车座内的导水管和相变蓄热式车座内的导水管通过支水管并联于总水管上；相变蓄热式车座内布设有相变蓄热材料层；普通车座位于相变蓄热式车座下方。本实用新型不仅能在汽车熄火，发动机、循环水泵和普通车座停止工作时，持续向车内释放热量，维持车内温度；而且相变蓄热材料层能在较小体积内存储大量能量，保证了安装在空间需求上的可行性。

Description

一种商用相变蓄热式车内保温系统

技术领域

本实用新型涉及智能车辆车内保温设施技术领域，特别涉及一种商用相变蓄热式车内保温系统。

背景技术

我国汽车发展迅速，车辆智能系统相对发达。同时汽车是人们日常生活出行中必不可少的交通工具。汽车的保温系统是驾驶员和乘客都关注的实际问题。目前的车辆保温方式只是给汽车配备了空调系统，空调每次使用都会造成高能耗、用电大，低效率的浪费；在一些日常的交通出行中，频繁开关空调不仅会造成管路中的密封胶圈老化、制冷剂压力异常、系统部件损坏等，而且可能导致压缩机工作异常、供暖不良、管路腐蚀、泄漏、管路爆炸、重要部件损坏等故障。而汽车作为移动工具，车内外会有大量的进出人员，普通的车内保温系统在空调开启时后的一段时间才会提供保温，在关闭后又会迅速降温，这对于驾驶员，特别是出租车司机来说很不利。不同乘客对于环境的温度要求不一致，这就需要汽车温度在短时间内能快速满足乘客要求，而车内空调系统缺乏必要的方便灵活性，给乘车的乘客带来诸多不便。不同于一般家用或商用空调，汽车空调的压缩机为半封闭式压缩机，而且汽车空调的使用环境要复杂恶劣得多，高温、油、气、水的污源，颠簸震动，这些因素都会导致汽车空调制冷剂的泄漏和污染，往往会带来许多问题。

目前，公知的车内保温系统是由空调来保温，主要充分利用发动机冷却后的冷却液的余热进行制暖，这种方式通常也称为水冷。当制暖效果要求更高时，一般会辅助相关的PTC加热器进行加热，最终达到良好的制暖的效果。空调取暖系统主要部件为热交换器，主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的，但是受汽车运行工况的影响，发动机停止运行时，即没有暖气提供，因此在汽车关闭的短时间内车内快速降温，不能维持车内温度；同时车内空调系统的能耗较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种商用相变蓄热式车内保温系统，可以解决上述背景技术中存在的问题。

本实用新型实施例提供一种商用相变蓄热式车内保温系统，包括：发动机，所述发动机位于发动机水箱内，所述发动机水箱侧壁上连通有总水管，所述总水管的自由端与所述发动机水箱的顶部连通；所述总水管上依次设置有总阀门、循环泵和车座结构；

所述车座结构包括：普通车座和相变蓄热式车座，所述普通车座和所述相变蓄热式车座内均设置有导水管，所述普通车座内的导水管和所述相变蓄热式车座内的导水管通过支水管并联于所述总水管上；所述相变蓄热式车座内布设有相变蓄热材料层；所述普通车座位于所述相变蓄热式车座下方。

进一步地，位于所述发动机水箱顶部和所述车座结构之间的总水管上设置有补水装置，所述补水装置位于所述发动机水箱上方。

进一步地，所述补水装置包括：补水口，所述补水口底部连通有补水管，补水管通过三通接头连通在所述总水管上，所述补水管上设置有注水阀。

进一步地，所述发动机水箱上设置有液位计。

进一步地，所述发动机水箱上设置连通有排水管，所述排水管上设置有排水阀。

进一步地，所述相变蓄热式车座上设置有相变蓄热式车座外壳，所述相变蓄热式车座外壳为铝合金外壳。

进一步地，所述普通车座和所述相变蓄热式车座内的导水管均为蛇形管。

本实用新型实施例提供一种商用相变蓄热式车内保温系统，与现有技术相比，其有益效果如下：

本实用新型中发动机产生的热，以水为载体运到了相变蓄热式车座内，再通过相变蓄热车座释放到车内，实现了能量的高效利用；其不仅能在汽车熄火，发动机、循环水泵和普通车座停止工作时，持续向车内释放热量，维持车内温度；而且系统所使用的相变蓄热材料层能在较小的体积内存储大量能量，保证了该系统安装在空间需求上的可行性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种商用相变蓄热式车内保温系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的变蓄热式车座纵剖视图。

附图标记说明：

1-发动机、2-发动机水箱、3-循环泵、4-普通车座、5-相变蓄热式车座、6-补水口、7-液位计、8-注水阀、9-排水阀、10-相变蓄热材料层、11-导水管、12-相变蓄热式车座外壳、13-总阀门。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参见图1～2，本实用新型实施例提供的一种商用相变蓄热式车内保温系统，该系统包括：发动机1，发动机1位于发动机水箱2内，发动机水箱2侧壁上连通有总水管，总水管的自由端与发动机水箱2的顶部连通；总水管上依次设置有总阀门13、循环泵3和车座结构；车座结构包括：普通车座4和相变蓄热式车座5，普通车座4和相变蓄热式车座5内均设置有导水管，普通车座4内的导水管和相变蓄热式车座5内的导水管通过支水管并联于总水管上；相变蓄热式车座5内布设有相变蓄热材料层10；普通车座4位于相变蓄热式车座5下方。

较佳地，位于发动机水箱2顶部和车座结构之间的总水管上设置有补水装置，补水装置位于发动机水箱2上方。补水装置包括：补水口6，补水口6底部连通有补水管，补水管通过三通接头连通在总水管上，补水管上设置有注水阀8。发动机水箱2上设置有液位计7。发动机水箱2上设置连通有排水管，排水管上设置有排水阀9。相变蓄热式车座5上设置有相变蓄热式车座外壳12，相变蓄热式车座外壳12为铝合金外壳。普通车座4和相变蓄热式车座5内的导水管均为蛇形管。

当前车辆保温系统问题诸多，已成为我国一个突出的出行问题，倘若不及时采取有效措施改善车辆保温环境，会影响车内环境的体验，制约汽车的发展。因此，为了克服现有汽车车内保温系统在关闭短时间内快速降温和车内空调系统的高能耗问题，本实用新型提出一种商用相变蓄热式车内保温系统，该系统不仅能在汽车熄火，发动机、循环水泵和普通车座停止工作时，持续向车内释放热量，维持车内温度；而且系统所使用的相变蓄热材料层能在较小的体积内存储大量能量，保证了该系统安装在空间需求上的可行性。

目前的车辆保温方式只是给汽车配备了空调系统，空调每次使用的都会造成高能耗、用电大，低效率的浪费，普通的车内保温系统在空调开启时后的一段时间才会提供保温，在关闭后又会迅速降温，这会降低乘客的舒适感，而相变蓄热式车内保温系统，提出了合理的保温功能，有效地减少了能源消耗，降低了环境污染。

上述技术方案的具体说明如下：

发动机1产生热气为下一步热气循环做准备；发动机水箱2是一种能够被发动机加热的水箱，发动机水箱2与循环泵3和暖气片间通过管路密封连接，形成一个循环水路；发动机水箱2上装有液位计7，可以随时查看水箱内的液位，为是否需要添加循环水提供依据；发动机水箱与循环泵3和车座间通过管路密封连接，形成一个循环水路；连接方式可以采用螺纹连接，加密封带进行密封，循环泵3一侧通过管路与发动机水箱密封连接，另一侧通过管路与普通车座4密封连接，被发动机加热后的水首先注入到普通车座4中，普通车座4能够更快速的将热量传递给车内空气，以此来保证供暖系统在汽车工作时的供暖效果；普通车座4通过管路与相变蓄热式车座5密封连接，普通车座4流出的热水进入相变蓄热式车座5，热量被相变蓄热式车座5内的相变蓄热材料层10吸收储存，蓄热式车座5通过管路与发动机水箱密封连接，被相变蓄热材料层10吸收热量后的水重新进入发动机水箱进行加热，蓄热式车座5和发动机水箱之间的管路上安装有补水口6，在补水口6下方管路上安装阀门8，系统正常运行时阀门8处于常闭状态，当通过液位计7观察采暖炉水箱内的水位过低时，打开阀门8即可为供暖系统添加循环水，供暖系统中的循环水可以是普通自来水(最好是纯净水防止结垢)；当汽车短时间内熄火停止工作时，车内温度降低，此时蓄热式车座5自动向车内释放热量，来维持车内温度的基本恒定，实现了供暖系统的2小时持续保温，供暖系统管路上安装有排水阀9，当季节不再需要供暖或者供暖系统需要检修时，可以通过排水阀9将供暖系统里的所有水排干净并关闭总阀门13。

进一步地，相变蓄热式车座5是一种内部充满相变蓄热材料层10的车座，车座外壳12可以采用传热效果好，质量轻的铝合金材料，当高温循环水沿管路流经相变蓄热材料层10时，相变蓄热材料层10可以将热量吸收储存，当汽车熄火发动机、循环水泵和普通车座停止工作，车内温度降低时，相变蓄热材料层可以通过车座外壳自动持续向车内释放热量，维持车内温度。相变蓄热式车座能够贮存发动机产生的热量，做到能量的循环利用。

进一步地，相变蓄热材料层是一种熔点为75℃，相变潜热为250(kJ/kg)，密度为920(kg/m³)的石蜡，其熔点正好与供暖系统中85℃左右的热水相匹配。

进一步地，补水口6可以通过三通接头的方式密封安装在蓄热式车座5和发动机水箱之间的管路上，补水口6高度高于发动机水箱高度，并在注水口下方管路安装阀门8，在系统正常运行时阀门8处于常闭状态，观察液位计7当系统需要添加循环水时，打开阀门8即可向循环水路补充水。

进一步地，蓄热式车座中管路11的布置方式为蛇管，这样能够增加管路中热水与相变蓄热材料层的接触时间和接触面积，提高热量吸收效率。

实施例：

以普通8m²的车内面积，车辆高度1.5m为例，车内空气的体积为12m³，假设需要保证车内空气温度下降幅度不超过5℃，那么所需热量根据公式：

Q＝cmΔt

计算可得出大约需要1.47x103^kJ的能量。发动机水箱的温度一般可达到85度左右，蓄热式暖气片中采用熔点为75℃，密度为920(kg/m³)，相变潜热250(kJ/kg)的石蜡作为相变蓄热材料层。那么释放1.47x10^3kJ的能量需要大约6kg的相变蓄热材料层，换算成体积大约需要0.0072m³的蓄热材料，如果将车内密封性不足等导致的热量耗散考虑进去，约0.008m³的蓄热材料足可满足要求。储存0.008m³体积的相变蓄热式车座尺寸大小与普通车座相差不大，占用空间小，可见，很小体积的相变蓄热材料层就能满足汽车的保温需求，安装具有可行性，且放置于作为底部不影响车内美观。

本实用新型通过对相变蓄热式车内保温系统的研究，提出合理的保温功能，可以有效地减少能源消耗，进而降低环境污染。结合当前关于车辆空调保温系统方面的研究，本着减少车辆运行的不便，提高车辆保温可持续性，分别针对车辆在发动机熄火后保温失效和空调消耗资源大等问题；本实用新型提供了一种基于车联网技术的相变蓄热式车内保温系统。该相变蓄热式车内保温系统是基于相变蓄热材料层为技术背景进行设计，应用于以下方面：相变蓄热材料层、相变蓄热式车座内部管路、相变蓄热式车座外壳车。通过相变蓄热材料层在汽车短时间内熄火停止工作时，车内温度降低，此时蓄热式暖气片自动向车内释放热量，来维持车内温度的基本恒定。同时通过把蓄热式车座中的管路布置为蛇管，增加管路中热水与相变蓄热材料层的接触时间和接触面积，提高热量吸收效率。在现实生活中有很好的实用性和适用性，其减少了汽车空调的资源浪费及提高了车内保温系统的灵活性，在短时间汽车不工作的状况下，对汽车进行残留能量进行二次释放，可有效提高车内温度。这项技术的应用对寒冷季节提高车内持续保温具有重要意义。

以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，包括：发动机(1)，所述发动机(1)位于发动机水箱(2)内，所述发动机水箱(2)侧壁上连通有总水管，所述总水管的自由端与所述发动机水箱(2)的顶部连通；所述总水管上依次设置有总阀门(13)、循环泵(3)和车座结构；

所述车座结构包括：普通车座(4)和相变蓄热式车座(5)，所述普通车座(4)和所述相变蓄热式车座(5)内均设置有导水管，所述普通车座(4)内的导水管和所述相变蓄热式车座(5)内的导水管通过支水管并联于所述总水管上；所述相变蓄热式车座(5)内布设有相变蓄热材料层(10)；所述普通车座(4)位于所述相变蓄热式车座(5)下方。

2.如权利要求1所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，位于所述发动机水箱(2)顶部和所述车座结构之间的总水管上设置有补水装置，所述补水装置位于所述发动机水箱(2)上方。

3.如权利要求2所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，所述补水装置包括：补水口(6)，所述补水口(6)底部连通有补水管，补水管通过三通接头连通在所述总水管上，所述补水管上设置有注水阀(8)。

4.如权利要求1或2所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，所述发动机水箱(2)上设置有液位计(7)。

5.如权利要求1所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，所述发动机水箱(2)上设置连通有排水管，所述排水管上设置有排水阀(9)。

6.如权利要求1所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，所述相变蓄热式车座(5)上设置有相变蓄热式车座外壳(12)，所述相变蓄热式车座外壳(12)为铝合金外壳。

7.如权利要求1所述的商用相变蓄热式车内保温系统，其特征在于，所述普通车座(4)和所述相变蓄热式车座(5)内的导水管均为蛇形管。

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