CN219007528U - 基于空气热辐射的汽车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于空气热辐射的汽车空调系统，包括车身和空调系统，车身包括汽车天幕和支柱，支柱内置有用于空调系统的进风道和出风道；空调系统设置于车身，空调系统具有出风端，空调系统的出风端与进风道连通，空调系统的出风端用于将空气进行冷却或加热后从进风道流通到汽车天幕并从出风道流出，空调系统用于调节空气流通到汽车天幕的温度。本实用新型的空调系统通过在车内天幕顶棚均布的空气介质可以达到热辐射层的效果，该空气辐射层在乘员舱内形成稳定而均匀的气流场，从而达到制冷或供暖的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车空调的技术领域，尤其是涉及一种基于空气热辐射的汽车空调系统。
背景技术
目前市面常规的汽车的空调系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置及电气控制元件等组成，汽车空调通过压缩机做功使得布置在机舱内的车用空调器总成(AirConditioningdevice)能够以对流送风的方式提供给乘员舱所需的冷量或热量，据此来控制乘员舱内的温度、湿度、空气洁净度及空气流场，为车内人员创造良好的工作条件，提供舒适的环境，对确保安全行车起到重要作用。
目前发现传统汽车空调系统存在以下不足：
1、能耗方面：送风温差大，空调能耗大，目前常规车用空调采用对流送风方式，该方式通过送出相较于室外更冷或更热的风来中和抵消乘员舱内的冷热负荷，从而满足汽车驾乘人员预期的乘员舱内温湿度要求，但经过测试发现汽车空调器总成实际出风口温度在夏季远低于室外温度，在冬季要远高于室外温度；以夏季制冷为例，为满足车内热负荷需求，汽车空调器总成实际出风口温度必须控制在10℃以下，对于实际在25℃左右的乘员舱环境温度而言，存在一个较大的送风温差，对空调设备工作极限要求更高，同时在空调能耗上有一定的浪费；
2、舒适性方面：热舒适性较差，传统车用空调前排出风口通常在仪表盘和车机左右侧布置，在采用对流送风方式进行制冷或供暖时，受限于出风口的布置方式，会导致前排驾乘人员有冷热不均的感受；如果初入车内为了快速降低车内冷热负荷，驾乘人员除了降低送风温度还会提高送风风量，相关研究表明，较强吹风感也会引起人体明显的不舒适感，同时较大的风量和风速不可避免的会带来更大的噪音，影响整车NVH性能；
3、其他方面：洁净度和美观不佳，同样受制于对流形式的空调送风方式，当出风口风速较大时，尤其是部分吹风模式如吹脚模式，很容易卷积起车内的灰尘，影响乘员舱内洁净度；另外，从工业设计角度来说现有常规车用空调的出风口的布置形式及位置对驾乘座舱的美观有一定的影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种基于空气热辐射的汽车空调系统，利用热辐射制冷/供暖方式的车用空调系统，该辐射空调系统能够规避上述常用车载空调对流送风方式的缺点。
本实用新型提供的一种基于空气热辐射的汽车空调系统采用如下的技术方案：
一种基于空气热辐射的汽车空调系统，包括：
车身，包括汽车天幕和设置在汽车天幕左右两侧的支柱，所述支柱内置有用于空调系统的进风道和出风道；
空调系统，设置于车身，所述空调系统具有出风端，所述空调系统的出风端与上述的进风道连通，所述空调系统的出风端用于将空气进行冷却或加热后从进风道流通到汽车天幕并从出风道流出，所述空调系统用于调节空气流通到汽车天幕的温度。
可选的，所述进风道的末端出风口呈扁平状。
可选的，所述汽车天幕上设置有负压回风口，所述负压回风口与出风道连通。
可选的，所述进风道的末端出风口以贴壁射流的方式将气体吹出。
可选的，所述进风道设置在位于汽车天幕左侧的支柱上，所述出风道设置在位于汽车天幕右侧的支柱上。
可选的，所述支柱包括A柱、B柱和C柱，所述A柱、B柱和C柱均内置有进风道和出风道。
可选的，所述车身还包括前机舱，所述空调系统包括空调器总成和风机，所述空调器总成和风机设置在前机舱内。
可选的，所述车身还包括车门，所述车门的门板上开设有出风孔，所述出风孔与进风道之间通过支管连通，所述进风道内的部分空气通过出风孔排出。
可选的，所述支管上设置有用于启闭支管的阀门。
可选的，所述车门设置有多个，所述车身内设置有控制器，所述控制器分别控制每个车门的阀门启闭。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
1.整车空调能耗会有所降低，通过采用本专利技术方案提出的辐射式空调相较于传统车载空调，出风口的温度与环境温差会更小，仅从空调压缩机功耗角度来说可以降低其功耗，同时对其极限工况下的设备要求也会更低；
2.整车座舱内部温度场分布更均匀，在乘员舱内顶部构建空气辐射层这种方式的车载空调，乘员舱内的温度场分布均匀，仅在垂直方向上有较小的温度梯度，水平方向是可以保证温度一致性的，这种均匀无吹风感的温度场会带给车内乘员较好的舒适性体验，能够避免传统车载空调系统冷热不均的现象；
3.本技术方案的辐射式空调将风机外置在汽车前机舱内，加之辐射空调出风口速度要小于常规空调的出风口的送风速度，所以整车在空调风机运行噪音方面有所改善。同时本技术方案的辐射式空调因为送风方式均匀且角度水平，不会引起车内积尘飞扬有助于整车洁净。
4.在前排座舱上不布置分布式的出风口，从视觉角度及操作方面有助于提高整车内饰的美观性及驾驶安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的俯视图；
图2是本实用新型实施例的车门示意图。
附图标记说明：1、汽车天幕；2、A柱；3、B柱；4、C柱；5、进风道；6、出风道；7、空调器总成；8、风机；9、负压回风口；10、前机舱；11、车门；12、出风孔。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型实施例公开一种基于空气热辐射的汽车空调系统。
参照图1和图2，一种基于空气热辐射的汽车空调系统包括车身和空调系统，车身包括汽车天幕1和支柱，支柱内置有用于空调系统的进风道5和出风道6；空调系统设置于车身，空调系统具有出风端，空调系统的出风端与上述进风道5连通，空调系统的出风端用于将空气进行冷却或加热后从进风道5流通到汽车天幕1并从出风道6流出，空调系统用于调节空气流通到汽车天幕1的温度。本实用新型的空调系统通过在车内天幕顶棚均布的空气介质可以达到热辐射层的效果，该空气辐射层在乘员舱内形成稳定而均匀的气流场，从而达到制冷或供暖的效果。
在本实施例中，支柱设置有两组，两组支柱分别设置在汽车天幕1左右两侧，每组支柱均包括A柱2、B柱3和C柱4，进风道5设置在汽车天幕1左侧的A柱2、B柱3和C柱4上，出风道6设置在汽车天幕1右侧的A柱2、B柱3和C柱4上。
在本实施例中，进风道5的末端出风口呈扁平状，且以进风道5的末端出风口以贴壁射流的方式将气体吹出，使空气从进风道5吹出更加均匀而绵密，提高空气贴壁射流效果及驾乘人员热舒适性。
在本实施例中，汽车天幕1上靠近出风道6的一侧设置有负压回风口9，负压回风口9与出风道6连通。负压回风口9可以有效使从进风道5吹出的空气贴着汽车天幕1流动，有效避免空气向座椅的方向流动，提高吹风的舒适感。
在本实施例中，空调系统包括空调器总成7和风机8，空调器总成7和风机8均设置在前机舱10内，有效避免了空调系统布置在乘员舱内，有助于提高整车NVH性能。
在本实施例中，汽车天幕1左右两侧方向是指沿车身的宽度方向的两侧，靠近主驾驶为左，靠近副驾驶为右。
本实用新型取消了传统车载空调的常规出风口，通过将经空调器总成冷却或加热后的空气从汽车左侧支柱内置的进风道5引至汽车天幕1一侧，然后采用扁平的出风口将均匀而绵密的经处理过的空气向对侧以贴壁射流的方式吹出，同时在汽车天幕1右侧设置负压回风口9，然后通过右侧支柱内置的出风道6将经过车内换热后的空气排出车外，该过程往复循环以达到乘员舱内目标温湿度。
并且，乘员舱内部温度场分布更均匀，在乘员舱内顶部构建空气辐射层这种方式使乘员舱内的温度场分布均匀，仅在垂直方向上有较小的温度梯度，水平方向能有效保证温度一致性，这种均匀无吹风感的温度场会带给车内乘员较好的舒适性体验，能够避免传统车载空调系统冷热不均的现象。
此外，将风机8外置在汽车前机舱10内，加之进风道5的出风量的送风速度要小于常规空调的出风口的送风速度，所以整车在空调系统运行噪音方面有所改善；同时，因为送风方式均匀且角度水平，不会引起车内积尘飞扬有助于整车洁净；最后，在前排座舱上不布置分布式的出风口，从视觉角度及操作方面有助于提高整车内饰的美观性及驾驶安全性。
车身还包括车门11，车门11的门板上开设有出风孔12，出风孔12与进风道5之间通过支管连通，进风道5内的部分空气通过出风孔12排出。支管上设置有用于启闭支管的阀门，在本实施例中，阀门采用风阀。
车门11设置有多个，在本实施例中，车门11有四个。车身内设置有控制器，在本实施例中，控制器采用汽车内置的控制器，控制器分别控制每个车门11的阀门启闭。
在其他实施例中，控制器还可以采用单独的控制器，比如单独设置PLC或单片机。
在本实施例中，出风孔12阵列开设在车门11的门板上，出风孔12的孔径和出风孔12的出风量较小，能够达到无感送风的标准。
在本实施例中，在车身的前挡玻璃下设置有回风口。
本实用新型将经空调系统处理后送出的一部分空气通过风阀旁通送往每个车门11的门板上，通过门板上的出风孔12出风的方式，给乘员以一种无感送风方式提供个性化空调模式，该送风方式以每个门为独立控制单元，可根据需要单独控制。该部分个性化辅助送风空调的引入风量，将由前挡风玻璃下的回风口统一排出车外，满足了乘员舱个性化空调的需求，进一步提高了吹风的舒适感。
以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：包括：
车身，包括汽车天幕(1)和设置在汽车天幕(1)左右两侧的支柱，所述支柱内置有用于空调系统的进风道(5)和出风道(6)；
空调系统，设置于车身，所述空调系统具有出风端，所述空调系统的出风端与上述的进风道(5)连通，所述空调系统的出风端用于将空气进行冷却或加热后从进风道(5)流通到汽车天幕(1)并从出风道(6)流出，所述空调系统用于调节空气流通到汽车天幕(1)的温度。
2.根据权利要求1所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述进风道(5)的末端出风口呈扁平状。
3.根据权利要求1或2所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述汽车天幕(1)上设置有负压回风口(9)，所述负压回风口(9)与出风道(6)连通。
4.根据权利要求2所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述进风道(5)的末端出风口以贴壁射流的方式将气体吹出。
5.根据权利要求1或4所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述进风道(5)设置在位于汽车天幕(1)左侧的支柱上，所述出风道(6)设置在位于汽车天幕(1)右侧的支柱上。
6.根据权利要求1所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述支柱包括A柱(2)、B柱(3)和C柱(4)，所述A柱(2)、B柱(3)和C柱(4)均内置有进风道(5)和出风道(6)。
7.根据权利要求1所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述车身还包括前机舱(10)，所述空调系统包括空调器总成(7)和风机(8)，所述空调器总成(7)和风机(8)设置在前机舱(10)内。
8.根据权利要求1所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述车身还包括车门(11)，所述车门(11)的门板上开设有出风孔(12)，所述出风孔(12)与进风道(5)之间通过支管连通，所述进风道(5)内的部分空气通过出风孔(12)排出。
9.根据权利要求8所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述支管上设置有用于启闭支管的阀门。
10.根据权利要求9所述的基于空气热辐射的汽车空调系统，其特征在于：所述车门(11)设置有多个，所述车身内设置有控制器，所述控制器分别控制每个车门(11)的阀门启闭。
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