CN110614898A - 一种多功能集成汽车空调及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多功能集成汽车空调，包括空调本体和四通管；所述空调本体包括设置在空调壳体内的离心式鼓风机、蒸发器、加热器、温度风门、压缩机和出风口；所述四通管设置在空调壳体的外壁上，所述四通管设有4个管口，分别为热风出口、冷风出口、储物箱接口和温度传感器接口，所述热风出口与热风通道连通，所述冷风出口与冷风通道连通，所述储物箱接口连接储物箱，所述温度传感器接口的开口端设有温度传感器。本发明还提供一种多功能集成汽车空调的控制方法。本发明通过在汽车空调上增设四通管，使得在空调进行制冷、制热时，不仅同时实现了对储物箱的制冷、制热，而且提高了感知车内温度的精准性。

Description

一种多功能集成汽车空调及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车空调领域，具体地，涉及一种多功能集成汽车空调及其控制方法。
背景技术
随着人们对生活品质的追求，在冬天(特别是寒冷的北方)，人们对于饮用水以及食物的温度需求偏高；夏天时，人们对于上述物品的温度需求偏低，综上在汽车内有必要增加一种同时具备加热及制冷储物的装置。
目前少部分汽车仅能实现对储物制冷或制热功能，无法实现同时拥有制冷、制热功能，如：a)车用冰箱，仅能实现制冷功能，且其占用空间大，耗能大，无法实现车内感温；b)通风箱，仅能实现制冷功能，无法实现制热功能，且无法感知车内感温；c)加热箱，仅能实现对储物的制热，无法实现储物制冷，需另外增加制热***，且占用面积大。
即便极少部分汽车同时存在制冷、制热功能，也只是通过两套***分别实现以上两种功能，而这种方式大大增加了整车成本，同时占用很大的车内空间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多功能集成汽车空调及其控制方法，本发明通过在汽车空调上增设四通管，使得在空调进行制冷、制热时，不仅同时实现了对储物箱的制冷、制热，而且提高了车内环境温度感知的精准性；同时能够减小车内空间的占用，而且无需增加冷热***，大大降低了整车成本，提升了驾乘人员舒适性。
根据本发明的一个方面，提供一种多功能集成汽车空调，包括空调本体和四通管；所述空调本体包括离心式鼓风机(1)、空调壳体(2)、蒸发器(3)、加热器(4)、温度风门(5)、压缩机和出风口(6)，所述离心式鼓风机(1)、蒸发器(3)、加热器(4)、温度风门(5)和压缩机均设置在空调壳体(2)内；所述四通管设置在空调壳体(2)的外壁上，所述四通管设有4个管口，分别为热风出口(8)、冷风出口(10)、储物箱接口(11)和温度传感器接口(12)，所述热风出口(8)和冷风出口(10)设置在空调壳体(2)内，且所述热风出口(8)与热风通道(7)连通，所述冷风出口(10)与冷风通道(9)连通，所述储物箱接口(11)和温度传感器接口(12)设置在空调壳体(2)外，且所述储物箱接口(11)连接储物箱，所述温度传感器接口(12)的开口端设有温度传感器。
优选的，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，且所述温度传感器接口(12)形成负压。
优选的，所述储物箱接口(11)与热风出口(8)之间管路的长度L1、温度传感器接口(12)与冷风出口(10)之间管路的长度L2满足的条件为：L1≤L2/9。
优选的，所述热风出口(8)设置在热风通道(7)的侧壁上，且设置在热风通道(7)的侧壁上的位置为加热器(4)与温度风门(5)之间的位置。
优选的，所述冷风出口(10)设置在冷风通道(9)的侧壁上，且设置在冷风通道(9)的侧壁上的位置为温度风门(5)的后侧且贴近蒸发器(3)处。
优选的，所述四通管通过螺栓或卡接结构设置在空调壳体(2)的外壁上。
优选的，所述温度风门(5)通过空调温度风门执行器调节控制热风通道(7)与冷风通道(9)的开闭，且所述温度风门(5)旋转过程中不与热风出口(8)接触，所述空调温度风门执行器设置在空调壳体(2)的表面。
优选的，所述温度传感器接口(12)设置在汽车内饰板上。
优选的，所述储物箱设置在车内，所述储物箱的控制面板上设有储物箱温度调节功能关闭按钮、储物箱制热按钮、储物箱制冷按钮。
优选的，所述储物箱的控制面板、温度传感器、空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)、压缩机均与整车控制器连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种多功能集成汽车空调的控制方法，包括以下步骤：
步骤一，驾乘人员在储物箱的控制面板上选择储物箱制冷按钮或储物箱制热按钮，储物箱控制面板将驾乘人员选择的输入信息发送给整车控制器；
步骤二，所述整车控制器识别分析接收到的信息，并向空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)或压缩机发送运行指令；
步骤三，所述空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)或压缩机按运行指令运行，空调进入制冷模式或制热模式，储物箱随之进入制冷模式或制热模式。
优选的，所述储物箱的制冷模式包括以下步骤：
步骤一，所述压缩机运行，带动蒸发器蒸发器(3)内的制冷剂流动产生冷量，空调温度风门执行器控制温度风门(5)关闭加热器(4)侧的热风通道(7)，所述热风通道(7)封闭，无风压，热风出口(8)不排放热风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机(1)进入空调壳体(2)的内部，并通过蒸发器(3)降温变成冷风；
步骤三，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，冷风经过冷风通道(9)由冷风出口(10)引出，再通过储物箱出口(11)吹入储物箱内，所述储物箱降温开始制冷。
优选的，所述储物箱的制热模式包括以下步骤：
步骤一，所述加热器(4)运行制热，所述空调温度风门执行器控制温度风门(5)关闭冷风通道(9)，所述冷风通道(9)封闭，无风压，冷风出口(10)不排放冷风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机(1)进入空调壳体(2)的内部，并通过蒸发器(3)，进入加热器(4)中升温变成热风；
步骤三，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，热风经过热风通道(7)由热风出口(8)引出，再通过储物箱出口(11)吹入储物箱内，所述储物箱升温开始制热。
优选的，所述温度传感器接口(12)为负压，吸进车内空气，在温度传感器接口(12)处设置的温度传感器检测吸进的车内空气的温度，获得车内环境温度并发送给整车控制器。整车控制器根据接收到的车内环境温度实时控制调整空调温度，使其符合驾乘人员的温度选择需求。一般的空调的温度传感器设置在一个固定位置，因位置固定，温度传感器检测到的车内环境温度不够精确，具有片面性，不能代表整个车内的环境温度，而本专利通过负压在温度传感器接口(12)处吸进车内空气，使得整个车内的空气流动，在温度传感器接口(12)处设置的传感器便能精确的检测到整个车内的温度，使得空调能精准快速的调整空调的输出温度，快速满足驾乘人员选择的温度需求。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，通过在汽车空调上增设四通管，将空调中冷风通道、热风通道的冷流、热流引入到储物箱中，使得空调在进行制冷、制热时，同时实现了对储物箱的制冷、制热；
(2)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，通过负压在温度传感器接口处吸进车内空气，使得整个车内的空气流动，在温度传感器接口处设置的传感器便能精确的检测到整个车内的环境温度，使得空调能精准快速的调整空调的输出温度，快速满足驾乘人员选择的温度需求；
(3)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，不仅能够减小车内空间的占用，而且无需增加冷热***，大大降低了整车成本，提升了驾乘人员舒适性；
(4)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，通过对HVAC的改制即可同时实现对储物的加热、降温功能，同时提高了感知车内温度的精准性，满足多种使用需求；
(5)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，其结构简单、设计巧妙、效果显著；
(6)本发明所涉及的多功能集成汽车空调及其控制方法，易于加工与装配，成本低，实用性强，适合大范围推广。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为多功能集成汽车空调的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的示意图；
图3为多功能集成汽车空调的原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
本实施例提供一种多功能集成汽车空调，其结构详见附图1和2所示，原理图详见附图3所示：根据本发明的一个方面，提供一种多功能集成汽车空调，包括空调本体和四通管；所述空调本体包括离心式鼓风机1、空调壳体2、蒸发器3、加热器4、温度风门5、压缩机和出风口6，所述离心式鼓风机1、蒸发器3、加热器4、温度风门5和压缩机均设置在空调壳体2内；所述四通管设置在空调壳体2的外壁上，所述四通管设有4个管口，分别为热风出口8、冷风出口10、储物箱接口11和温度传感器接口12，所述热风出口8和冷风出口10设置在空调壳体2内，且所述热风出口8与热风通道7连通，所述冷风出口10与冷风通道9连通，所述储物箱接口11和温度传感器接口12设置在空调壳体2外，且所述储物箱接口11连接储物箱，所述温度传感器接口12的开口端设有温度传感器。
进一步的，所述储物箱出口11的风压远小于温度传感器接口12的风压，且所述温度传感器接口12形成负压。
进一步的，所述储物箱接口11与热风出口8之间管路的长度L1、温度传感器接口12与冷风出口10之间管路的长度L2满足的条件为：L1≤L2/9。
进一步的，所述热风出口8设置在热风通道7的侧壁上，且设置在热风通道7的侧壁上的位置为加热器4与温度风门5之间的位置。
进一步的，所述冷风出口10设置在冷风通道9的侧壁上，且设置在冷风通道9的侧壁上的位置为温度风门5的后侧且贴近蒸发器3处。
进一步的，所述四通管通过螺栓或卡接结构设置在空调壳体2的外壁上。
进一步的，所述温度风门5通过空调温度风门执行器调节控制热风通道7与冷风通道9的开闭，且所述温度风门5旋转过程中不与热风出口8接触，所述空调温度风门执行器设置在空调壳体2的表面。
进一步的，所述温度传感器接口12设置在汽车内饰板上。
进一步的，所述储物箱设置在车内，所述储物箱的控制面板上设有储物箱温度调节功能关闭按钮、储物箱制热按钮、储物箱制冷按钮。
进一步的，所述储物箱的控制面板、温度传感器、空调温度风门执行器、离心式鼓风机1、加热器4、压缩机均与整车控制器连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种多功能集成汽车空调的控制方法，包括以下步骤：
步骤一，驾乘人员在储物箱的控制面板上选择储物箱制冷按钮或储物箱制热按钮，储物箱控制面板将驾乘人员选择的输入信息发送给整车控制器；
步骤二，所述整车控制器识别分析接收到的信息，并向空调温度风门执行器、离心式鼓风机1、加热器4或压缩机发送运行指令；
步骤三，所述空调温度风门执行器、离心式鼓风机1、加热器4或压缩机按运行指令运行，空调进入制冷模式或制热模式，储物箱随之进入制冷模式或制热模式。
进一步的，所述储物箱的制冷模式包括以下步骤：
步骤一，所述压缩机运行，带动蒸发器蒸发器3内制冷剂流动产生冷量，空调温度风门执行器控制温度风门5关闭加热器4侧的热风通道7，所述热风通道7封闭，无风压，热风出口8不排放热风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机1进入空调壳体2的内部，并通过蒸发器3降温变成冷风；
步骤三，所述储物箱出口11的风压远小于温度传感器接口12的风压，冷风经过冷风通道9由冷风出口10引出，再通过储物箱出口11吹入储物箱内，所述储物箱降温开始制冷。
进一步的，所述储物箱的制热模式包括以下步骤：
步骤一，所述加热器4运行制热，所述空调温度风门执行器控制温度风门5关闭冷风通道9，所述冷风通道9封闭，无风压，冷风出口10不排放冷风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机1进入空调壳体2的内部，并通过蒸发器3，进入加热器4中升温变成热风；
步骤三，所述储物箱出口11的风压远小于温度传感器接口12的风压，热风经过热风通道7由热风出口8引出，再通过储物箱出口11吹入储物箱内，所述储物箱升温开始制热。
进一步的，所述温度传感器接口12为负压，吸进车内空气，在温度传感器接口12处设置的温度传感器检测吸进的车内空气的温度，获得车内环境温度并发送给整车控制器。整车控制器根据接收到的车内环境温度实时控制调整空调温度，使其符合驾乘人员的温度选择需求。一般的空调的温度传感器设置在一个固定位置，因位置固定，温度传感器检测到的车内环境温度不够精确，具有片面性，不能代表整个车内的环境温度，而本专利通过负压在温度传感器接口12处吸进车内空气，使得整个车内的空气流动，在温度传感器接口12处设置的传感器便能精确的检测到整个车内的温度，使得能精准快速的调整空调的输出温度，满足驾乘人员选择的温度需求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种多功能集成汽车空调，其特征在于，包括空调本体和四通管；所述空调本体包括离心式鼓风机(1)、空调壳体(2)、蒸发器(3)、加热器(4)、温度风门(5)、压缩机和出风口(6)，所述离心式鼓风机(1)、蒸发器(3)、加热器(4)、温度风门(5)和压缩机均设置在空调壳体(2)内；所述四通管设置在空调壳体(2)的外壁上，所述四通管设有4个管口，分别为热风出口(8)、冷风出口(10)、储物箱接口(11)和温度传感器接口(12)，所述热风出口(8)和冷风出口(10)设置在空调壳体(2)内，且所述热风出口(8)与热风通道(7)连通，所述冷风出口(10)与冷风通道(9)连通，所述储物箱接口(11)和温度传感器接口(12)设置在空调壳体(2)外，且所述储物箱接口(11)连接储物箱，所述温度传感器接口(12)的开口端设有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的多功能集成汽车空调，其特征在于，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，且所述温度传感器接口(12)形成负压。
3.根据权利要求2所述的多功能集成汽车空调，其特征在于，所述储物箱接口(11)与热风出口(8)之间管路的长度L1、温度传感器接口(12)与冷风出口(10)之间管路的长度L2满足的条件为：L1≤L2/9。
4.根据权利要求1所述的多功能集成汽车空调，其特征在于，所述热风出口(8)设置在热风通道(7)的侧壁上，且设置在热风通道(7)的侧壁上的位置为加热器(4)与温度风门(5)之间的位置；所述冷风出口(10)设置在冷风通道(9)的侧壁上，且设置在冷风通道(9)的侧壁上的位置为温度风门(5)的后侧且贴近蒸发器(3)处；所述四通管通过螺栓或卡接结构设置在空调壳体(2)的外壁上。
5.根据权利要求1所述的多功能集成汽车空调，其特征在于，所述温度风门(5)通过空调温度风门执行器调节控制热风通道(7)与冷风通道(9)的开闭，且所述温度风门(5)旋转过程中不与热风出口(8)接触，所述空调温度风门执行器设置在空调壳体(2)的表面。
6.根据权利要求1所述的多功能集成汽车空调，其特征在于，所述温度传感器接口(12)设置在汽车内饰板上；所述储物箱设置在车内，所述储物箱的控制面板上设有储物箱温度调节功能关闭按钮、储物箱制热按钮、储物箱制冷按钮；所述储物箱的控制面板、温度传感器、空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)、压缩机均与整车控制器连接。
7.一种多功能集成汽车空调的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，驾乘人员在储物箱的控制面板上选择储物箱制冷按钮或储物箱制热按钮，储物箱控制面板将驾乘人员选择的输入信息发送给整车控制器；
步骤二，所述整车控制器识别分析接收到的信息，并向空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)或压缩机发送运行指令；
步骤三，所述空调温度风门执行器、离心式鼓风机(1)、加热器(4)或压缩机按运行指令运行，空调进入制冷模式或制热模式，储物箱随之进入制冷模式或制热模式。
8.根据权利要求7所述的多功能集成汽车空调的控制方法，其特征在于，所述储物箱的制冷模式包括以下步骤：
步骤一，所述压缩机运行，带动蒸发器(3)内的制冷剂流动产生冷量，空调温度风门执行器控制温度风门(5)关闭加热器(4)侧的热风通道(7)，所述热风通道(7)封闭，无风压，热风出口(8)不排放热风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机(1)进入空调壳体(2)的内部，并通过蒸发器(3)降温变成冷风；
步骤三，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，冷风经过冷风通道(9)由冷风出口(10)引出，再通过储物箱出口(11)吹入储物箱内，所述储物箱降温开始制冷。
9.根据权利要求7所述的多功能集成汽车空调的控制方法，其特征在于，所述储物箱的制热模式包括以下步骤：
步骤一，所述加热器(4)运行制热，所述空调温度风门执行器控制温度风门(5)关闭冷风通道(9)，所述冷风通道(9)封闭，无风压，冷风出口(10)不排放冷风；
步骤二，自然风经离心式鼓风机(1)进入空调壳体(2)的内部，并通过蒸发器(3)，进入加热器(4)中升温变成热风；
步骤三，所述储物箱出口(11)的风压远小于温度传感器接口(12)的风压，热风经过热风通道(7)由热风出口(8)引出，再通过储物箱出口(11)吹入储物箱内，所述储物箱升温开始制热。
10.根据权利要求8或9所述的多功能集成汽车空调的控制方法，其特征在于，所述温度传感器接口(12)为负压，吸进车内空气，在温度传感器接口(12)处设置的温度传感器检测吸进的车内空气的温度，获得车内环境温度并发送给整车控制器。
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Denomination of invention: A multifunctional integrated automotive air conditioning system and its control method

Granted publication date: 20231229

Pledgee: Shanghai Jinshan Petrochemical sub branch of China Construction Bank Co.,Ltd.

Pledgor: TAYBO (SHANGHAI) ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980005186

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