CN215474343U - 一种车载空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载空调器，包括散冷通道、散热通道和半导体制冷组件，散冷通道和散热通道之间通过半导体制冷组件连接，半导体制冷组件的冷端位于散冷通道中，半导体制冷组件的热端位于散热通道中，散冷通道中设有与半导体制冷组件的冷端紧贴的散冷器以及设于散冷通道中的第一固态风扇，散热通道中设有与半导体制冷组件的热端紧贴的散热器以及设于散热通道中的第二固态风扇。本实用新型克服现有采用半导体制冷的车载空调器需要采用两个设备以分别形成流动气流和热端散热，而导致安装空间大能耗高的问题。本实用新型具有体积小、无机械运动部件、静音环保的优点，十分适合应用于汽车中进行高效制冷送风。

Description

一种车载空调器

技术领域

本实用新型涉及车载空调技术领域，更具体地，涉及一种车载空调器。

背景技术

近年来，能源危机、空气污染、环境恶化已经成为人们共同关注的一个话题，随着科技的不断进步，人们生活水平不断的提高，人们对节能环保、空气质量的认知和重视程度不断增加。我国汽车保有量在不断增长，汽车作为人们重要的出行交通工具，车内环境空气舒适度和汽车能耗使人们普遍关注的焦点。车载式空调器是汽车必备的设施，它为乘客创造了一个舒适的乘车环境，车载式空调器由压缩机、蒸发器、冷凝器等主要部件组成，压缩机靠汽车引擎带动工作，因此只能在汽车启动后，空调才能开始工作，使用的局限性较大。

公开号为CN200820109413.3的中国专利文献，公开了一种太阳能车载空调器，包括外壳、散冷系统、散热系统、温差电半导体制冷片，散冷系统由散冷器、散冷风扇组成，散热系统由吸热水盒、循环水泵、散热器、散热风扇组成，能够实现半导体制冷，同时通过水冷方式进行半导体热端散热，为乘客创造了一个舒适的乘车环境。

但上述方案采用机械风扇和吸热水盒的方式分别用于形成流动气流以及半导体热端散热，一方面机械风扇会产生振动，使得空调器噪音大能耗高，另一方面另设水冷装置进行水冷，需要占据较大的安装空间，无法实现将散热和形成流动气流用一个装置同时实现，以减少安装空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有采用半导体制冷的车载空调器需要采用两个设备以分别形成流动气流和热端散热，而导致安装空间大能耗高的问题，提供一种车载空调器。本实用新型具有体积小、无机械运动部件、静音环保的优点，十分适合应用于汽车中进行高效制冷送风。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种车载空调器，包括散冷通道、散热通道和半导体制冷组件，散冷通道和散热通道之间通过半导体制冷组件连接，半导体制冷组件的冷端位于散冷通道中，半导体制冷组件的热端位于散热通道中，散冷通道中设有与半导体制冷组件的冷端紧贴的散冷器以及设于散冷通道中的第一固态风扇，散热通道中设有与半导体制冷组件的热端紧贴的散热器以及设于散热通道中的第二固态风扇。

这样，通过第一固态风扇和第二固态风扇形成流动空气，第一固态风扇将风导入到半导体制冷组件的冷端，冷端通过散冷器均匀传递冷量，流动风经过散冷器与散冷器进行热交换，从而实现流动风的制冷效果；半导体制冷组件热端通过散热器均匀传递热量，第二固态风扇将风导入到半导体制冷组件的热端，流动风经过散热器与散热器进行热交换，从而实现流动风的加热效果；第一固态风扇和第二固态风扇无机械运动部件，相比较于传动电机带动的机械风机，第一固态风扇和第二固态风扇不产生噪音，节能高效，同时体积小不占据过多的空间。

进一步的，第一固态风扇包括沿着散冷通道均匀排列的若干第一网电极，位于相邻的两个第一网电极之间且一端连接在一侧的第一网电极上的若干第一针电极，固定在散冷通道中且位于半导体制冷组件和第一网电极之间的第一导电柱，以及一端连接在第一导电柱上的若干第二针电极，第一针电极与第二针电极电连接，第一针电极与第二针电极的针尖朝向散冷器。

进一步的，第一针电极与第二针电极表面涂覆有石墨烯涂层。

需要说明的是，根据离子风发生原理，要产生离子风必须得有一个曲率半径较小的尖端电极对曲率半径较大的集电极进行电晕放电，第一网电极和第一针电极作为集电极形成第一级的离子风的电离装置，第二针电极和散冷器形成第二级的离子风的电离装置，第一针电极与第二针电极电连接，形成结构紧凑的两级离子风电离模式。当施加于发射的尖端电极和集电极之间的电压足够高时，离子风装置内部产生电晕放电现象，电晕效应产生的离子在电场的作用下加速并与空气中的中性分子发生碰撞交换动量和能量，形成定向运动的离子风，从而实现无需机械运动部件、静音送风的效果；同时离子风为带负电荷的离子风，能有效杀除空气中的细菌，实现净化空气的效果；针电极和网电极电极的连接方式包括但不限于通过锡焊的方法进行连接，具有结构紧凑度，体积小，放电均匀的优点；针电极与导电柱的连接方式包括但不限于机械固定连接或焊接等方式，确保针电极与导电柱之间的良好连接，以实现稳定的电晕放电；离子风发生装置更多受限于尖端电极的寿命，尖端电极的材质包括当不限于钨，网电极的材质包括但不限于金属铜，确保离子风发生装置长时间内的稳定工作。

进一步的，第二固态风扇包括沿着散热通道均匀排列的若干第二网电极，位于相邻的两个第二网电极之间且一端连接在一侧的第二网电极上的若干第三针电极，固定在散热通道中且位于半导体制冷组件和第二网电极之间的第二导电柱，以及一端连接在第二导电柱上的若干第四针电极，第三针电极与第四针电极电连接，第三针电极与第四针电极的针尖朝向散热器。

进一步的，第三针电极与第四针电极表面涂覆有石墨烯涂层。

另需说明的是，由于石墨烯具有良好的场发射特性和高纵横比可以有效提高离子风速度以及降低起晕电压，涂覆有石墨烯涂层的离子风装置，所产生的臭氧量将显著减少，在针电极的表面涂覆有石墨烯涂层能够强离子风且减少电晕放电过程中产生的臭氧量。

进一步的，半导体制冷组件包括半导体热电芯片，包围住半导体热电芯片且将散冷通道和散热通道连接的绝缘隔热板。这样，在半导体热电芯片周围、散热器和散冷器之间均匀包围着绝缘隔热板，能够起到保温的作用，确保半导体热电芯片所产生的热量和冷量均由散热器活散冷器带走。

进一步的，半导体热电芯片的数量为六块。这样，制冷仅通过半导体热电芯片即可实现，不需要机械运动部件，可以进一步减小空调器体积；同时半导体热电芯片的数量可根据实际情况进行设置。

进一步的，散冷通道还包括用于连通外部环境的冷侧进风口和冷侧出风口，冷侧进风口设有冷侧挡板，冷侧出风口设有导流片。这样，导流片可以起到为离子风导流的作用，具体采用何种导流片可以根据实际需求进行选择，不影响本实用新型目的的实现。

进一步的，冷侧出风口涂覆有二氧化锰涂层。这样，二氧化锰催化剂涂层也能够减少离子风装置在电晕放电的过程中产生的臭氧量，使得排出的离子风更加舒适。

进一步的，散热通道还包括用于连通外部环境的热侧进风口和热侧出风口，热侧进风口设有热侧挡板。这样，挡板的设置能够防止异物进入风道影响电晕放电；热侧挡板和冷侧挡板的材质包括但不限于塑料等材质。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置在冷侧通道和热侧通道内的第一固态风扇和第二固态风扇，使空气电离产生电晕放电现象，电晕效应产生的离子在电场的作用下加速并与空气中的中性分子发生碰撞交换动量和能量，形成定向运动的离子风，从而实现对散热器和散冷器的换热送风的效果。

(2)本实用新型由于离子风产生的原理，第一固态风扇和第二固态风扇无需机械运动部件且最终产生的是带电的风，当接上负高压后能产生负离子，有效起到净化空气且静音无振动的效果。

(3)本实用新型由于半导体制冷组件的制冷特性，其无需压缩机等其他机械运动部件即可实现制冷功能，具有体积小、无噪音的优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1从B处看的透视图；

图3为图1从A处看的透视图；

图4为本实用新型中散冷通道的透视图；

图5为本实用新型中散热通道的透视图。

图示标记说明如下：

1-散冷通道，11-冷侧进风口，12-冷侧出风口，13-冷侧挡板，14-导流片，2-散热通道，21-热侧进风口，22-热侧出风口，23-热侧挡板，3-半导体制冷组件，31-半导体热电芯片，32-绝缘隔热板，4-散冷器，5-第一固态风扇，51-第一网电极，52-第一针电极，53-第一导电柱，54-第二针电极，6-散热器，7-第二固态风扇，71-第二网电极，72-第三针电极，73-第二导电柱，74-第四针电极。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图5所示，一种车载空调器，包括散冷通道1、散热通道2和半导体制冷组件3，散冷通道1和散热通道2之间通过半导体制冷组件3连接，半导体制冷组件3的冷端位于散冷通道1中，半导体制冷组件3的热端位于散热通道2中，散冷通道1中设有与半导体制冷组件3的冷端紧贴的散冷器4以及设于散冷通道中的第一固态风扇5，散热通道2中设有与半导体制冷组件3的热端紧贴的散热器6以及设于散热通道2中的第二固态风扇7。

这样，通过第一固态风扇5和第二固态风扇7形成流动空气，第一固态风扇5将风导入到半导体制冷组件3的冷端，冷端通过散冷器4均匀传递冷量，流动风经过散冷器4与散冷器4进行热交换，从而实现流动风的制冷效果；半导体制冷组件3热端通过散热器6均匀传递热量，第二固态风扇7将风导入到半导体制冷组件3的热端，流动风经过散热器6与散热器6进行热交换，从而实现流动风的加热效果；第一固态风扇5和第二固态风扇7无机械运动部件，相比较于传动电机带动的机械风机，第一固态风扇5和第二固态风扇7不产生噪音，节能高效，同时体积小不占据过多的空间。

如图2所示，第一固态风扇5包括沿着散冷通道1均匀排列的若干第一网电极51，位于相邻的两个第一网电极51之间且一端连接在一侧的第一网电极51上的若干第一针电极52，固定在散冷通道1中且位于半导体制冷组件3和第一网电极51之间的第一导电柱53，以及一端连接在第一导电柱53上的若干第二针电极54，第一针电极52与第二针电极54电连接，第一针电极51与第二针电极54的针尖朝向散冷器4。

本实施例中，第一针电极52与第二针电极54表面涂覆有石墨烯涂层。

这样，根据离子风发生原理，要产生离子风必须得有一个曲率半径较小的尖端电极对曲率半径较大的集电极进行电晕放电，第一网电极51和第一针电极52作为集电极形成第一级的离子风的电离装置，第二针电极54和散冷器4形成第二级的离子风的电离装置，第一针电极52与第二针电极54电连接，形成结构紧凑的两级离子风电离模式。当施加于发射的尖端电极和集电极之间的电压足够高时，离子风装置内部产生电晕放电现象，电晕效应产生的离子在电场的作用下加速并与空气中的中性分子发生碰撞交换动量和能量，形成定向运动的离子风，从而实现无需机械运动部件、静音送风的效果；同时离子风为带负电荷的离子风，能有效杀除空气中的细菌，实现净化空气的效果。

如图3所示，第二固态风扇7包括沿着散热通道2均匀排列的若干第二网电极71，位于相邻的两个第二网电极71之间且一端连接在一侧的第二网电极71上的若干第三针电极72，固定在散热通道2中且位于半导体制冷组件3和第二网电极71之间的第二导电柱73，以及一端连接在第二导电柱73上的若干第四针电极74，第三针电极72与第四针电极74电连接，第三针电极72与第四针电极74的针尖朝向散热器6。

本实施例中，第三针电极72与第四针电极74表面涂覆有石墨烯涂层。这样，由于石墨烯具有良好的场发射特性和高纵横比可以有效提高离子风速度以及降低起晕电压，涂覆有石墨烯涂层的离子风装置，所产生的臭氧量将显著减少，在针电极的表面涂覆有石墨烯涂层能够强离子风且减少电晕放电过程中产生的臭氧量。

本实施例中，针电极和网电极电极的连接方式均采用锡焊的方法进行连接，具有结构紧凑度，体积小，放电均匀的优点；针电极与导电柱均采用焊接的连接方式，确保针电极与导电柱之间的良好连接，以实现稳定的电晕放电；针电极的材质为钨，网电极的材质为金属铜，确保离子风发生装置长时间内的稳定工作。

如图5所示，半导体制冷组件3包括半导体热电芯片31，包围住半导体热电芯片31且将散冷通道1和散热通道2连接的绝缘隔热板32。这样，在半导体热电芯片周围、散热器和散冷器之间均匀包围着绝缘隔热板32，能够起到保温的作用，确保半导体热电芯片31所产生的热量和冷量均由散热器和散冷器带走。

本实施例中，半导体热电芯片31的数量为六块。这样，制冷仅通过半导体热电芯片31即可实现，不需要机械运动部件，可以进一步减小空调器体积。

如图4所示，散冷通道1还包括用于连通外部环境的冷侧进风口11和冷侧出风口12，冷侧进风口11设有冷侧挡板13，冷侧出风口12设有导流片14。这样，导流片14可以起到为离子风导流的作用，本实施例中导流片14为射流导流片。

本实施例中，冷侧出风口11涂覆有二氧化锰涂层。这样，二氧化锰催化剂涂层也能够减少离子风装置在电晕放电的过程中产生的臭氧量，使得排出的离子风更加舒适。

如图5所示，散热通道2还包括用于连通外部环境的热侧进风口21和热侧出风口22，热侧进风口21设有热侧挡板23。这样，挡板的设置能够防止异物进入风道影响电晕放电。

本实施例中，热侧挡板23和冷侧挡板13的材质包括但不限于塑料等材质。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载空调器，包括散冷通道(1)、散热通道(2)和半导体制冷组件(3)，所述散冷通道(1)和散热通道(2)之间通过半导体制冷组件(3)连接，所述半导体制冷组件(3)的冷端位于所述散冷通道(1)中，所述半导体制冷组件(3)的热端位于散热通道(2)中，其特征在于，所述散冷通道(1)中设有与所述半导体制冷组件(3)的冷端紧贴的散冷器(4)以及设于散冷通道中的第一固态风扇(5)，所述散热通道(2)中设有与所述半导体制冷组件(3)的热端紧贴的散热器(6)以及设于所述散热通道(2)中的第二固态风扇(7)。

2.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述第一固态风扇(5)包括沿着所述散冷通道(1)均匀排列的若干第一网电极(51)，位于相邻的两个第一网电极(51)之间且一端连接在一侧的第一网电极(51)上的若干第一针电极(52)，固定在散冷通道(1)中且位于半导体制冷组件(3)和所述第一网电极(51)之间的第一导电柱(53)，以及一端连接在所述第一导电柱(53)上的若干第二针电极(54)，所述第一针电极(52)与第二针电极(54)电连接，所述第一针电极(52)与所述第二针电极(54)的针尖朝向所述散冷器(4)。

3.根据权利要求2所述的车载空调器，其特征在于，所述第一针电极(52)与第二针电极(54)表面涂覆有石墨烯涂层。

4.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述第二固态风扇(7)包括沿着所述散热通道(2)均匀排列的若干第二网电极(71)，位于相邻的两个第二网电极(71)之间且一端连接在一侧的第二网电极(71)上的若干第三针电极(72)，固定在散热通道(2)中且位于半导体制冷组件(3)和所述第二网电极(71)之间的第二导电柱(73)，以及一端连接在所述第二导电柱(73)上的若干第四针电极(74)，所述第三针电极(72)与第四针电极(74)电连接，所述第三针电极(72)与第四针电极(74)的针尖朝向所述散热器(6)。

5.根据权利要求4所述的车载空调器，其特征在于，所述第三针电极(72)与第四针电极(74)表面涂覆有石墨烯涂层。

6.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述半导体制冷组件(3)包括半导体热电芯片(31)，包围住所述半导体热电芯片(31)且将所述散冷通道(1)和散热通道(2)连接的绝缘隔热板(32)。

7.根据权利要求6所述的车载空调器，其特征在于，所述半导体热电芯片(31)的数量为六块。

8.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述散冷通道(1)还包括用于连通外部环境的冷侧进风口(11)和冷侧出风口(12)，所述冷侧进风口(11)设有冷侧挡板(13)，所述冷侧出风口(12)设有导流片(14)。

9.根据权利要求8所述的车载空调器，其特征在于，所述冷侧出风口(12)涂覆有二氧化锰涂层。

10.根据权利要求1所述的车载空调器，其特征在于，所述散热通道(2)还包括用于连通外部环境的热侧进风口(21)和热侧出风口(22)，所述热侧进风口(21)设有热侧挡板(23)。

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