一种车载空调系统的制作方法

1.本发明涉及车载空调技术领域，特别是涉及一种车载空调系统。


背景技术：

2.车载空调是由压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、风机及必要的控制部件构成，用于调节车内的温度，给乘员提供舒适环境的系统。常见的车载空调为发动机通过皮带轮驱动压缩机工作的空调系统，制热时使用发动机余热，这种方式下，当发动机不工作时，车载空调无法使用，同时也无法使用发动机的余热进行采暖。
3.为了解决上述问题，传统的方式为增加额外的驻车空调系统，一般驻车空调系统基本都是单冷空调，无法制热或部分采用电加热器进行制热，造成了车载空调成本的增加，且能耗较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种车载空调系统，通过发电机单元的设置使得驻车时无需额外增加空调系统即可实现制冷和制热。
5.为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本发明的实施例提供了一种车载空调系统，车载空调系统包括制冷剂循环回路、水循环回路、风门和发电机单元；制冷剂循环回路上设有压缩机和内侧换热器，压缩机和内侧换热器连接，水循环回路上设有暖风水箱，风门设置在内侧换热器和暖风水箱之间用于使得外界气流经过内侧换热器后，选择性地经过暖风水箱，发电机单元与压缩机通过电路连接用于为压缩机提供电能，发电机单元还与暖风水箱通过水路连接用于通过水对暖风水箱加热。
6.在一些实施例中，发电机单元包括燃油发电机和电源模块，燃油发电机通过电源模块为压缩机提供电能，燃油发电机与暖风水箱连接用于通过水对其进行加热。
7.在一些实施例中，发电机单元还包括蓄电模块，蓄电模块与电源模块连接用于存储电源模块为压缩机供电后的剩余电能。
8.在一些实施例中，车载空调系统还包括皮带轮发电机，皮带轮发电机接收发动机的动能，将其转化为电能后传到至电源模块。
9.在一些实施例中，制冷剂循环回路还包括四通阀和外侧换热器，压缩机通过四通阀一路与内侧换热器连接，另一路与外侧换热器连接。
10.在一些实施例中，制冷剂循环回路还包括位于内侧换热器和外侧换热器之间的节流器。
11.在一些实施例中，水循环回路还包括散热单元，散热单元与暖风水箱连接，用于当车载空调系统制冷时，对系统进行散热。
12.在一些实施例中，散热单元包括散热水箱和外风机，散热水箱与暖风水箱连接，外风机设置在散热水箱的一侧。
13.在一些实施例中，水循环回路还包括第一三通阀，第一三通阀设置在散热单元和
暖风水箱之间用于使散热单元选择性地接入水循环回路中。
14.在一些实施例中，水循环回路还包括水泵；当通过发电机单元进行制冷或制热时，水泵的入口端与发电机单元连接，出口端与暖风水箱连接；当通过车的发动机进行制冷或制热时，水泵的入口端与发动机连接，出口端与暖风水箱连接。
15.在一些实施例中，水循环回路还包括第二三通阀，第二三通阀一端与散热单元连接，另一端根据制冷制热的动力源与发电机单元或者发动机连接。
16.在一些实施例中，车载空调系统还包括内风机，内风机设置在内侧换热器远离暖风水箱的一侧。
17.与现有技术相比，本发明的车载空调系统至少具有如下有益效果：
18.当车的发动机停止工作时，发电机单元工作，为压缩机提供电能，且发电机单元还可通过水对暖风水箱进行加热，再结合风门的开启和关闭，实现制热或者制冷；当发动机工作时，发电机单元不工作，发动机将自身动能通过皮带发电机转化为电能，该电能用于压缩机的工作，且发动机还可将自身的热量通过水传递至暖风水箱，再结合风门的开启和关闭，实现制热或者制冷；也就是说，本发明提供的车载空调适用于发动机工作以及发动机不工作任何一种情况下，且不需要额外增加空调机组，具有降低能耗和节能环保的优势。
19.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
20.图1是本发明的实施例提供的一种车载空调系统的系统图；
21.图2是本发明的实施例提供的一种车载空调系统，当发动机不工作，燃油发电机工作，制冷时的制冷剂流路以及水路运行示意图；
22.图3是本发明的实施例提供的一种车载空调系统，当发动机不工作，燃油发电机工作，制热时的制冷剂流路以及水路运行示意图；
23.图4是本发明的实施例提供的一种车载空调系统，当发动机工作，燃油发电机不工作，制冷时的制冷剂流路以及水路运行示意图；
24.图5是本发明的实施例提供的一种车载空调系统，当发动机工作，燃油发电机不工作，制热时的制冷剂流路以及水路运行示意图。
25.其中：
26.1、制冷剂循环回路；2、水循环回路；3、风门；4、发电机单元；5、皮带轮发电机；6、发动机；7、内风机；11、压缩机；12、内侧换热器；13、四通阀；14、外侧换热器；15、节流器；21、暖风水箱；22、散热单元；23、第一三通阀；24、水泵；25、第二三通阀；41、燃油发电机；42、电源模块；43、蓄电模块；221、散热水箱；222、外风机。
具体实施方式
27.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
28.在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.本实施例提供一种车载空调系统，如图1所示，车载空调系统包括制冷剂循环回路1、水循环回路2、风门3和发电机单元4；制冷剂循环回路1上设有压缩机11和内侧换热器12，压缩机11和内侧换热器12连接，水循环回路2上设有暖风水箱21，风门3设置在内侧换热器12和暖风水箱21之间用于使得外界气流经过内侧换热器12后，选择性地经过暖风水箱21，发电机单元4与压缩机11通过电路连接用于为压缩机11提供电能，发电机单元4还与暖风水箱21通过水路连接用于通过水对暖风水箱21加热。
31.这样，当车的发动机6停止工作时，发电机单元4工作，实现制冷和制热。
32.具体地，制冷时，发电机单元4为压缩机11提供电能，风门3处于关闭状态，将暖风水箱21与空气气流接触的通道隔绝开，使气流无法经过暖风水箱21；如此，当制冷剂到达制冷剂循环回路1中的内侧换热器12处时，由于风门3处于关闭状态，外侧吹入的风经内侧换热器12换热后，吹入车厢内，实现制冷；
33.具体地，制热时，发电机单元4通过水为暖风水箱21加热，风门3处于开启状态，暖风水箱21与空气气流接触的通道连通；如此，当制冷剂到达制冷剂循环回路1中的内侧换热器12处时，由于风门3处于开启状态，外侧吹入的风经内侧换热器12换热后，流向暖风水箱21进行换热，之后通过暖风水箱21的热量实现制热。
34.该实施例中的车载空调系统也可用于发动机6工作时的场景，当发动机6工作时，发电机单元4不工作，发动机6一方面通过能量的转化为压缩机11提供电量，另一方面将自身的热量通过水传递至暖风水箱21，之后通过风门3的开启或者关闭实现制热或者制冷。
35.在具体实施例中：
36.发电机单元4包括燃油发电机41和电源模块42，燃油发电机41通过电源模块42为压缩机11提供电能，燃油发电机41与暖风水箱21连接用于通过水对其进行加热。
37.发电机单元4还包括蓄电模块43，蓄电模块43与电源模块42连接用于存储电源模块42为压缩机11供电后的剩余电能。
38.具体地，当发动机6停止工作，但还需要进行制冷或者制热时，燃油发电机41发电后，将电量传递至电源模块42，一方面，电源模块42将电量用于压缩机11的工作，另一方面，电源模块42将多余的电量存储在蓄电模块43中。这样，当蓄电模块43中的电量足够带动压缩机11工作时，则在不启动发动机6和燃油发电机41的情况下，可通过蓄电模块43中的点带动压缩机11工作。
39.蓄电模块43包括蓄电池。
40.在具体实施例中：
41.车载空调系统还包括皮带轮发电机5，皮带轮发电机5接收发动机6的动能，将其转
化为电能后传到至电源模块。
42.具体地，在发动机6工作时，发动机6通过皮带轮发电机5将自身的动能转化为电能，并将该电能传递给电源模块42，一方面，电源模块42将电量用于压缩机11的工作，另一方面，电源模块42将多余的电量存储在蓄电模块43中。这样，当蓄电模块43中的电量足够带动压缩机11工作时，则在不启动发动机6和燃油发电机41的情况下，可通过蓄电模块43中的点带动压缩机11工作。
43.在具体实施例中：
44.制冷剂循环回路1还包括四通阀13、外侧换热器14和节流器15，压缩机11通过四通阀13一路与内侧换热器12连接，另一路与外侧换热器14连接，节流器15位于内侧换热器12和外侧换热器14之间。
45.这样，采用上述结构后，制冷时，如图2所示，制冷剂的流路为：制冷剂从压缩机11流出后进入四通阀13的a口，此时四通阀13内的通道为a-b口相通，c-d口相通，a口的制冷剂经b口后流向外侧换热器14，之后从外侧换热器14流向节流器15，经过节流器15后流向内侧换热器12，从内侧换热器12流出后由四通阀d口进入，再由c口流出，返回压缩机11内，实现制冷剂的循环。在这个过程中，当制冷剂到达制冷剂循环回路1中的内侧换热器12处时，由于风门3处于关闭状态，外侧吹入的风经内侧换热器12换热后，吹入车厢内，实现制冷。
46.制热时，如图3所示，制冷剂的流路为：制冷剂经压缩机11出口后进入四通阀13的a口，此时四通阀13内通道为a-d口相通，b-c口相通，从d口出来后流向内侧换热器12，从内侧换热器12流向节流器15，经过节流器15件后流向外侧换热器14，从外侧换热器14出来后由四通阀13的b口进入，再由c口流出，返回压缩机11内入，实现制冷剂的循环。在这个过程中，由于风门3处于开启状态，外侧吹入的风经内侧换热器12换热后，流向暖风水箱21进行换热，之后通过暖风水箱21的热量实现制热。
47.在具体实施例中：
48.水循环回路2还包括散热单元22，散热单元22与暖风水箱21连接，用于当车载空调系统制冷时，对系统进行散热。散热单元22包括散热水箱221和外风机222，散热水箱221与暖风水箱21连接，外风机222设置在散热水箱221的一侧。
49.水循环回路2还包括第一三通阀23，第一三通阀23设置在散热单元22和暖风水箱21之间用于使散热单元22选择性地接入水循环回路2中。
50.具体的，当车载空调系统进行制热时，通过第一三通阀23的设置使得散热单元22不接入水循环回路2中；当车载空调系统进行制冷时，通过第一三通阀23将散热单元22接入水循环回路2中用于对系统进行散热。
51.在具体实施例中：
52.水循环回路2还包括水泵24；
53.具体地，当通过发电机单元4进行制冷或制热时，水泵24的入口端与发电机单元4连接，出口端与暖风水箱21连接；当通过车的发动机6进行制冷或制热时，水泵24的入口端与发动机6连接，出口端与暖风水箱21连接。
54.在具体实施例中：
55.水循环回路2还包括第二三通阀25，第二三通阀25一端与散热单元22连接，另一端根据制冷制热的动力源与发电机单元4或者发动机6连接。
56.这样，采用上述结构，当发动机6工作，燃油发电机41不工作时：
57.制冷时，如图4所示，水循环回路2内的流路为：水经过水泵24流向暖风水箱21，再从暖风水箱21流向第一三通阀23的g口，此时第一三通阀23处于g-e口连通状态，水从第一三通阀23的e口流向散热水箱221，再流向第二三通阀25的h口，此时第二三通阀25处于h-j口连通状态，水从第二三通阀25的j口出来后流向发动机6，最后返回水泵24。
58.制热时，如图5所示，水循环回路2内的流路为：水经过水泵24流向暖风水箱21，再从暖风水箱21流向第一三通阀23的g口，此时第一三通阀23处于g-f口连通状态，水从f口流向第二三通阀25的h口，此时第二三通阀25处于h-j口连通状态，水从第二三通阀25的j口出来再流向发动机6，最后返回水泵24。
59.当发动机6不工作，燃油发电机41工作时：
60.制冷时，如图2所示，水循环回路2内的流路为：水经过水泵24流向暖风水箱21，再从暖风水箱21流向第一三通阀23的g口，此时第一三通阀23处于g-e口连通状态，水从第一三通阀23的e口流向第二三通阀25的h口，此时第二三通阀25处于h-i口连通状态，水从第二三通阀25的i口出来再流向燃油发电机41，最后返回水泵24。
61.制热时，如图3所示，水循环回路2内的流路为：水经过水泵24流向暖风水箱21，再从暖风水箱21流向第一三通阀23的g口，此时第一三通阀23处于g-f口连通状态，水从第一三通阀23的f口流向第二三通阀25的h口，此时第二三通阀25处于h-i口连通状态，水从第二三通阀25的i口出来再流向燃油发电机41，最后返回水泵24。
62.在具体实施例中：
63.为了将外侧空气方便的引入车内，车载空调系统还包括内风机7，内风机7设置在内侧换热器12远离暖风水箱21的一侧。
64.本实施例提供的车载空调系统能够在发动机不工作的状态下提供制热和制冷，并且还能够在发动机工作的状态下对其废热进行回收，之后利用回收的废热进行制热，具有降低能耗和节能环保的优势，易于推广。
65.综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
66.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。