CN107914546B - 一种汽车散热与制冷的太阳能装置和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车散热与制冷的太阳能装置和汽车。所述太阳能装置包括太阳能电池板、蓄电池、电路监控模块、制冷装置、通风散热装置和通风管道，所述制冷装置和通风散热装置通过通风管道相连通，所述太阳能电池板、制冷装置和通风散热装置分别通过所述电路监控模块与蓄电池连接；所述制冷装置包括半导体制冷片、导冷块、冷端风机和散热装置；所述通风散热装置包括第一风机、第一风机散热入口、第一风机散热出口、散热口、自由通风口和出口。本发明提供的太阳能装置设置有太阳能电池板和蓄电池，可储存足够的电量；另外通过制冷装置和通风散热装置的配合使用，可实现对汽车内部空间的降温、通风，降温效果好；同时，不用消耗其他能源，清洁无污染，装置简单。

Description

一种汽车散热与制冷的太阳能装置和汽车

技术领域

本发明属于汽车领域，更具体地，涉及一种汽车散热与制冷的太阳能装置和汽车。

背景技术

汽车停在露天停车场曝晒的问题早已引起很多人的关注，在车内空间封闭的条件下，当汽车受曝晒时，车内温度会在短时间内达到高温，取车使用时给车主带来极大的不适，同时加速汽车内饰的氧化老化，若有人或其他生物被困在高温封闭的车内中，容易造成威胁生命安全的事故。高温曝晒下的汽车具有严重的安全隐患，为了解决该问题，人们提出了诸多技术方案。如公开号为CN101008516所述的太阳能汽车车窗空调中，提出了一种安装在车窗上的小型空调装置，其将太阳能电池板、风机、半导体制冷片部件等集成在一个小型装置之中，该装置可安装在车窗上，并设计了一个性能良好的稳压电路，可利用太阳能电池板或车载电源进行充电。但是，该装置过于理想化，难以达到实际应用要求，太阳能电池板面积过小，产生的电量实际上并不足以支持用电装置的正常工作，半导体制冷片的制冷效率低，需要大量的半导体制冷品才能在实际车内的工作环境中起到调节车内温度的效果，此外，该装置所安装的车窗需要留一条4～5英寸的缝隙，除装置占用部分外，其余空间用橡胶条封闭，这给汽车及车内财物造成隐患。如公开号CN103825342A所述的利用太阳能的汽车制冷与充电装置，该***装置固定在车内，半导体制冷器安装在两根通风管道中，且半导体制冷器的冷、热端分别位于两根通风管道中半导体制冷器热端的通风管道一端通过汽车空调外循环管路与外界相通。该装置同样存在散热慢，降温效果不佳的问题。再如公开号为CN203961722U所述的车用通风装置中提出了一种安装在车窗上的结构比较安全简单的装置，但该装置仅是提供一个供车内外空气交换的通道，缺乏强化传热的机制，大大降低降温效果，且当刮风下雨时，无法保障车内环境不会受到损坏。

因此，设计一种降温效果好、能量充足的汽车降温装置具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有汽车降温装置降温效果不理想的缺陷，提供一种降温效果好的汽车散热与制冷的太阳能装置。本发明提供的太阳能装置设置有太阳能电池板和蓄电池，可储存足够的电量；另外通过制冷装置和通风散热装置的配合使用，可实现对汽车内部空间的降温、通风，降温效果好；同时，不用消耗其他能源，清洁无污染，装置简单。

本发明的另一目的在于提供一种包括上述汽车散热与制冷的太阳能装置的汽车。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车散热与制冷的太阳能装置，所述太阳能装置包括设置于汽车顶部的太阳能电池板、设置于汽车内部的蓄电池、电路监控模块、设置于汽车内部的制冷装置和设置于汽车外部的通风散热装置，所述制冷装置和通风散热装置通过通风管道相连通；所述太阳能电池板、制冷装置和通风散热装置分别通过所述电路监控模块与蓄电池连接；所述制冷装置包括具有冷端和热端的半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端连接有导冷块，所述导冷块周边设置有冷端风机；所述半导体制冷片的热端连接有散热装置，所述散热装置上设置有进风口和出风口；所述通风散热装置包括互相隔绝的第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔内设置有第一风机，所述第一空腔上设置有分别与汽车内部和外部相连通的第一风机散热入口和第一风机散热出口；所述第二空腔上设置有与汽车外部相连通的散热口，所述第二空腔通过通风管道与出风口相连通；所述第三空腔的侧壁上设置有分别与汽车内部和外部相连通的自由通风口和出口。

本发明提供的汽车散热与制冷的太阳能装置，通过太阳能电池板发电并将能量储存在蓄电池中，为制冷装置和通风散热装置供应电能。通过通风散热装置的第一风机可将汽车内的空气抽出，排到汽车外部，使汽车内部形成负压；在负压的驱动下，通过自由通风口和出口使得汽车外部的空气进入汽车内部，从而实现汽车内部的高热空气与汽车外部空气的交换，大幅降低汽车内部的温度。另一方面，利用半导体制冷片制冷，空气经过导冷块进行换热降温，再通过冷端风机向车内输送，进一步降低汽车内部的温度；利用散热装置对半导体制冷片制冷时所产生的热量(半导体制冷片的热端)进行降温并将高温空气通过出风口、通风管道和散热口排出汽车外，一方面提高半导体制冷片的使用寿命，防止其过热；另一方面半导体制冷片产生的热量通过通风管道排至汽车外部，防止增加汽车内部的温度。

常规用于对半导体制冷片进行散热的散热装置均可用于本发明中。

优选地，所述散热装置包括散热器和第二风机。通过散热器和风机的联用可较好的实现半导体制冷片的散热。

优选地，所述导冷块为锯齿管或整体式低肋管。

选用锯齿管或整体式低肋管的导冷块，利用其表面张力可大大减小冷凝水液膜的厚度，增大对流传热系数，提高空气冷却率，同时能使得冷凝水更容易沉降并被收集。

优选地，所述述导冷块下方设置有带集水盘的换热器。

通过带集水盘的换热器可收集导冷块表面产生的温度较低的冷凝水，在冷端风机的带动下，换热器表面空气快速流动，收集的冷凝水可与周围空气进行换热，进一步利用冷源对汽车内部进行降温。当冷凝水的温度升高至与汽车内部温度相同时，换热效果最佳。

优选地，所述散热器为热管散热器，所述换热器上设置有隔板并在所述换热器的下部形成储水槽，所述换热器和储水槽相连通。

经过换热后的冷凝水的温度相对于半导体制冷块热端的温度仍较低，将其引入储水槽中，可对半导体制冷片进一步进行降温处理，同时储水槽中的冷凝水受热蒸发，通过出风口、通风管道和散热口排出汽车外。

本发明也可在散热装置内设置一个容器作为储水槽，与散热器搭配使用。本发明选用的热管散热器既可作为常规的散热器使用，又可将其下部空间间隔出来作为储水槽，可节省空间并进一步增大散热效果。

优选地，所述第三空腔内设置有空气过滤层。

通过空气过滤层的设置可对从汽车外部流入汽车内部的空气进行过滤、净化处理，为汽车内部提供洁净的空气。

所述太阳能装置还包括遮挡所述通风散热装置的雨眉。

雨眉可为设置在车窗外的通风散热装置遮风挡雨，保持车内干净作用，保障装置与车辆内部安全。

所述雨眉包括设置在所述通风散热装置上部的上挡板和设置在所述散热口一侧的侧挡板，所述侧挡板上设置有百叶。

优选地，所述电路监控模块还包括感知汽车内部和外部温度的温度感应器和控制电路连通与断开的阀门。

通过温度感知器和阀门的设置，可通过汽车内部的温度及内外部的温度差实现制冷装置和通风散热装置的启动或关闭。当汽车内部和外部温度相差不大(如小于5℃)时，可仅启动制冷装置实现汽车内部的降温；而当汽车内部和外部温度相差较大时，则制冷装置和通风散热装置均启动。此种设计可快速地对汽车内部温度变化进行响应，，降温效果好，同时也实现了能源的有效利用。当然，根据需要也可手动单独或同时启动制冷装置和通风散热装置。

优选地，所述蓄电池设置于汽车尾部。

优选地，车窗顶部与车窗玻璃间设置有缝隙，所述通风散热装置通过分别设置于其上部、侧部和下部的上凸脊、侧凸脊和下凹槽嵌设于所述缝隙中，车窗的玻璃上沿与下凹槽相匹配。

将通风散热装置嵌设于车窗与玻璃间，可实现通风散热装置的较好固定，安全系数高，且不占用空间，美观实用。

包括上述汽车散热与制冷的太阳能装置的汽车也在本发明的保护范围内。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的汽车散热与制冷的太阳能装置中的太阳能电池板可发电并将能量储存在蓄电池中，为制冷装置和通风散热装置供应电能。另外通过制冷装置和通风散热装置的配合使用，可实现对汽车内部空间的降温、通风，降温效果好；同时，不用消耗其他能源，清洁无污染，装置简单。

附图说明

图1为实施例1提供的汽车散热与制冷的太阳能装置的***简图；

图2为实施例1提供的制冷装置的结构示意图；

图3为实施例1提供的通风散热装置的结构示意图；

图4为实施例1提供的汽车外部示意图；

其中：

1为太阳能电池板；

2为蓄电池；

3为电路监控模块；

4为制冷装置，401为半导体制冷片，402为导冷块，403为冷端风机，404为散热装置，405为进风口，406为出风口，407为散热器，408为第二风机，409为带集水盘的换热器，410个隔板，411为储水槽；

5为通风散热装置，501为第一空腔，502为第二空腔，503为第三空腔，504为第一风机，505第一风机散热入口，506为第一风机散热入口，507为散热口，508为自由通风口，509为出口，510为空气过滤层，511为上凸脊、512为侧凸脊、513为下凹槽；

6为通风管道；

7为雨眉，701为上挡板，702为侧挡板，703为百叶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1～4所示，一种汽车散热与制冷的太阳能装置，包括设置于汽车顶部的太阳能电池板1、设置于汽车尾部的蓄电池2、设置于汽车内部的制冷装置4、设置于汽车车窗外并与车窗外侧相匹配的通风散热装置5和用于遮挡通风散热装置5的雨眉7，太阳能电池板1、制冷装置4和通风散热装置5分别通过电路监控模块3与蓄电池2连接。通风散热装置5设置有上凸脊511、侧凸脊512和下凹槽513，并通过上凸脊511、侧凸脊512和下凹槽513嵌设于车窗与车窗玻璃间的空隙中，车窗玻璃上沿与下凹槽513相匹配，从而实现通风散热装置5的固定。

制冷装置4包括具有冷端和热端的半导体制冷片401，半导体制冷片401的冷端连接有锯齿管导冷块402，导冷块402周边设置有冷端风机403，导冷块402下方设置有有带集水盘的换热器409；半导体制冷片401的热端连接有散热装置404，散热装置404包括热管散热器407和第二风机408，散热装置的侧壁上设置有进风口405和出风口406，热管散热器407上设置有隔板410并将其下部空间形成储水槽411，换热器409和储水槽411相连通。

通风散热装置5包括互相隔绝的第一空腔501、第二空腔502和第三空腔503，第一空腔501内设置有第一风机504，侧壁上设置有分别与汽车内部和外部相连通的第一风机散热入口505和第一风机散热出口506；第二空腔502的侧壁上设置有与汽车外部相连通的散热口507，第二空腔502通过通风管道6与出风口406相连通；第三空腔503的侧壁上设置有分别与汽车内部和外部分别相连通的自由通风口508和出口509，内部设置有空气过滤层510。

雨眉7包括设置在通风散热装置5上部的上挡板701和设置在散热口509一侧的侧挡板702，侧挡板702上设置有百叶703。

电路监控模块3除连监控蓄电池的电压并控制太阳能电池板产热外，还设置有感知汽车内部和外部温度的温度感应器和控制电路连通与断开的阀门。

本发明提供的太阳能装置通过太阳能电池板发电并将能量储存在蓄电池中，为制冷装置和通风散热装置供应电能。通过通风散热装置的第一风机可将汽车内的空气抽出，排到汽车外部，使汽车内部形成负压；在负压的驱动下，通过自由通风口、空气过滤层和出口使得汽车外部的空气进入汽车内部，从而实现汽车内部的高热空气与汽车外部空气的交换，大幅降低汽车内部的温度，并提供洁净的空气。另一方面，利用半导体制冷片制冷，空气经过导冷块进行换热降温，再通过冷端风机向车内输送，进一步降低汽车内部的温度；利用散热装置对半导体制冷片制冷时所产生的热量(半导体制冷片的热端)进行降温并将高温空气通过出风口、通风管道和散热口排出汽车外，一方面提高半导体制冷片的使用寿命，防止其过热；另一方面半导体制冷片产生的热量通过通风管道排至汽车外部，防止增加汽车内部的温度。同时通过带集水盘的换热器可收集导冷块表面产生的温度较低的冷凝水，在冷端风机的带动下，换热器表面空气快速流动，收集的冷凝水可与周围空气进行换热，进一步利用冷源对汽车内部进行降温，经过换热后的冷凝水的温度仍较低，将其引入储水槽中，可对半导体制冷片进一步进行降温处理，同时储水槽中的冷凝水受热蒸发，通过出风口、通风管道和散口排出汽车外。

本实施例提供的太阳能装置通过温度感知器测定汽车内、外部的温度，并通过汽车内部的温度及内外部的温度差实现制冷装置和通风散热装置单独或同时启动或关闭，实现自动化。当然，根据需要也可手动单独或同时启动制冷装置和通风散热装置。

本实施例提供的汽车散热与制冷的太阳能装置可实现对汽车内部空间的降温、通风，降温效果好；同时，不用消耗其他能源，清洁无污染，装置简单。

Claims (8)

1.一种汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述太阳能装置包括设置于汽车顶部的太阳能电池板（1）、设置于汽车内部的蓄电池（2）、电路监控模块（3）、设置于汽车内部的制冷装置（4）和设置于汽车外部的通风散热装置（5），所述制冷装置（4）和通风散热装置（5）通过通风管道（6）相连通；所述太阳能电池板（1）、制冷装置（4）和通风散热装置（5）分别通过所述电路监控模块（3）与蓄电池（2）连接；所述制冷装置（4）包括具有冷端和热端的半导体制冷片（401），所述半导体制冷片（401）的冷端连接有导冷块（402），所述导冷块（402）周边设置有冷端风机（403）；所述半导体制冷片（401）的热端连接有散热装置（404），所述散热装置（404）上设置有进风口（405）和出风口（406）；所述通风散热装置（5）包括互相隔绝的第一空腔（501）、第二空腔（502）和第三空腔（503），所述第一空腔（501）内设置有第一风机（504），所述第一空腔（501）还设置有分别与汽车内部和外部相连通的第一风机散热入口（505）和第一风机散热出口（506）；所述第二空腔（502）设置有与汽车外部相连通的散热口（507），所述第二空腔（502）通过通风管道（6）与出风口（406）相连通；所述第三空腔（503）设置有分别与汽车内部和外部相连通的自由通风口（508）和出口（509）；

所述第三空腔（503）内设置有空气过滤层（510）；

所述电路监控模块（3）还包括感知汽车内部和外部温度的温度感应器和控制电路连通与断开的阀门。

2.根据权利要求1所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述散热装置（404）包括散热器（407）和第二风机（408）。

3.根据权利要求2所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述导冷块（402）下方设置有带集水盘的换热器（409）。

4.根据权利要求3所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述散热器（407）为热管散热器，所述换热器（409）上设置有隔板（410）并在所述换热器（409）的下部形成储水槽（411），所述换热器（409）和储水槽（411）相连通。

5.根据权利要求1所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述太阳能装置还包括用于遮挡所述通风散热装置（5）的雨眉（7）。

6.根据权利要求5所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，所述雨眉（7）包括设置在所述通风散热装置（5）上部的上挡板（701）和设置在所述散热口（507）一侧的侧挡板（702），所述侧挡板（702）上设置有百叶（703）。

7.根据权利要求1所述汽车散热与制冷的太阳能装置，其特征在于，车窗顶部与车窗玻璃间设置有空隙，所述通风散热装置（5）通过分别设置于其上部、侧部和下部的上凸脊（511）、侧凸脊（512）和下凹槽（513）嵌设于所述空隙中，车窗的玻璃上沿与下凹槽（513）相匹配。

8.一种包括权利要求1~7任一所述的汽车散热与制冷的太阳能装置的汽车。