CN111497562B - 一种改进架构的车载空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进架构的车载空气调节装置，采用功能独立的模块组成，包括结构框架、制冷***、离心风机、轴流风机、排水***、电控***及安装附件。本发明与车辆一体化设计并采用上装的燃油加热器制热，降低了整车的功能冗余，减少了空间占用；采用功能独立的模块化设计，在满足小型化、轻量化的同时兼顾维修性；对管路***、节流装置及压缩机等采用独有的刚性加固措施，保证了车辆在道路崎岖，可通行性差的山地行驶时空气调节装置工作的可靠性；采用小型水汽两用水泵强制排出冷凝水并加高排水口的位置，满足车辆涉水特殊用途。新型架构解决了安装空间小、工作环境恶劣的车辆的温度调节难题。
Description
技术领域
本发明涉及车载空调设备领域，具体是一种改进架构的车载空气调节装置。
背景技术
随着现代技术发展的需要，对车载空调设备的用途提出了更高要求，不仅要求具有温度调节功能，还要求占用空间小，重量轻，在恶劣的行驶环境中能正常工作。传统车载空调各个部件在结构上多为离散分布，空调部件的集成度不高，占用空间较大，并且汽车行驶在复杂路况时存在工作不可靠的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进架构的车载空气调节装置，以解决现有技术车载空调存在的集成度不高、占用空间大、工作不可靠的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：包括结构框架，结构框架的底部有底板，结构框架的前侧框、后侧框分别对应安装有前封板、后封板，结构框架的顶部框安装有上盖板，由上盖板、底板、前封板、后封板分别在顶部、底部、前部、后部封闭结构框架；
结构框架内部前侧被单独隔分为独立于结构框架内部其他部分的蒸发腔，蒸发腔内部有固定于对应位置底板上的蒸发器、集水盘和风机蜗壳，其中风机蜗壳位于蒸发器前方，风机蜗壳内安装有离心风机，离心风机的进风面朝向蒸发腔内，集水盘承接于蒸发器翅片下方，蒸发腔两侧对应的结构框架侧部框分别安装有侧封板，由侧封板分别在对应侧面封闭蒸发腔，其中蒸发腔一侧的侧封板中开有回风口、送风口，回风口、送风口外侧面分别罩装有罩壳，送风口的罩壳设置有送风管接口，送风管接口一端通向送风口、另一端连通至车内，回风口的罩壳上设置有暖气管接口和回风口栅格，暖气管接口一端通向回风口、另一端连通至车内自带的燃油加热器，回风口栅格一面朝向回风口、另一面朝向车内，回风口、送风口之间的侧封板外侧面设置有操作面板、电源接口，蒸发腔另一侧的侧封板安装有水泵，且蒸发腔另一侧的侧封板还设置有排水口，水泵的进口端通过管路与集水盘内连通，水泵的出口端通过管路与排水口连通；
结构框架内部其他部分对应位置的底板上设置有冷凝器、压缩机、储液器、过滤器、节流装置，其中压缩机位于结构框架内部其他部分一侧，冷凝器位于结构框架内部其他部分另一侧，压缩机的制冷剂出口通过管路与冷凝器的进口端连接，冷凝器的出口端通过管路与储液器的进口端连接，储液器的出口端通过管路与过滤器的进口端连接，过滤器的出口端通过管路与节流装置的进口端连接，节流装置的出口端通过穿入蒸发腔内的管路与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端通过从蒸发腔内穿出的管路与压缩机的进口端连接，由此构成制冷剂循环回路；结构框架内部其他部分一侧的侧部框安装有电控盒，结构框架内部其他部分另一侧的侧部框安装有冷凝风机安装板，由电控盒、冷凝风机安装板分别在对应侧面封闭结构框架内部其他部分，其中冷凝风机安装板安装有轴流风机，轴流风机的进风面分别朝向冷凝器，轴流风机的出风面分别通向结构框架外。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述风机蜗壳内安装有离心风机，风机蜗壳朝向蒸发腔内的一面设有风口，离心风机的进风面连通于风口中，且风口中设置导流圈，离心风机的出风面通向车内环境，离心风机模块对工作环境进行通风循环，达到空气快速交换的目的。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述排水口位于整车涉水时的水位线以上位置。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述轴流风机的出风面分别罩装有网罩。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述制冷剂循环回路中的管路通过管卡刚性固定于底板上，且管路由固定于底板上的管路固定支架支撑。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述压缩机通过压缩机固定卡刚性固定于底板上。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述电控盒内部有控制器、离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元，控制器分别与离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元控制连接，所述操作面板与控制器电连接，电源接口分别通过离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元对应与离心风机、轴流风机、压缩机电连接。
所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述制冷剂循环回路中压缩机的进、出口端管路分别安装有压力传感器，蒸发器处、结构框架外侧面、压缩机的出口管路处分别安装有温度传感器，压缩机驱动单元与压缩机之间电路中电接入有电流互感器，电源接口处电接入有电压检测装置，所述压力传感器、温度传感器、电流互感器、电压检测装置分别与电控盒内的控制器电连接。
本发明采用新型架构设计，冷体比、冷重比指标优异，抗冲击、抗振动性能好，在满足小型化、集成化、轻量化的同时兼顾维修性。与现有技术相比，本发明优点为：
1、一体化集成各个部件后安装于车内，并采用车内自带的燃油加热器制热，降低了整车的功能冗余。
2、采用功能独立的模块化设计，集成度高，在满足小型化、轻量化的同时兼顾维修性，减少了空间占用。
3、对管路***、节流装置及压缩机等采用刚性加固措施，保证了车辆在道路崎岖，可通行性差的山地行驶时空气调节装置工作的可靠性。
4、采用水泵强制排出冷凝水并加高排水口的位置，满足车辆涉水特殊用途。
附图说明
图1是本发明结构***图一。
图2是本发明结构***图二。
图3是本发明整体结构外视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图3所示，一种改进架构的车载空气调节装置，包括结构框架6，结构框架6的底部有底板，结构框架6的前侧框、后侧框分别对应安装有前封板、后封板，结构框架6的顶部框安装有上盖板18，由上盖板18、底板、前封板、后封板分别在顶部、底部、前部、后部封闭结构框架6；
结构框架6内部前侧被单独隔分为独立于结构框架6内部其他部分的蒸发腔5，蒸发腔5内部有固定于对应位置底板上的蒸发器4、集水盘和风机蜗壳1，其中风机蜗壳1位于蒸发器4前方，风机蜗壳1内安装有离心风机2，离心风机2的进风面朝向蒸发腔5内，集水盘承接于蒸发器4翅片下方，蒸发腔5两侧对应的结构框架6侧部框分别安装有侧封板，由侧封板分别在对应侧面封闭蒸发腔5，其中蒸发腔5一侧的侧封板中开有回风口23、送风口25，回风口23、送风口25外侧面分别罩装有罩壳，送风口25的罩壳设置有送风管接口26，送风管接口26一端通向送风口25、另一端连通至车内，回风口23的罩壳上设置有暖气管接口27和回风口栅格28，暖气管接口27一端通向回风口23、另一端连通至车内自带的燃油加热器，回风口栅格28一面朝向回风口23、另一面朝向车内，回风口23、送风口25之间的侧封板外侧面设置有操作面板7、电源接口8，蒸发腔5另一侧的侧封板安装有水泵16，且蒸发腔5另一侧的侧封板还设置有排水口，水泵16的进口端通过水管17与集水盘内连通，水泵16的出口端通过管路与排水口连通；
结构框架6内部其他部分对应位置的底板上设置有冷凝器13、压缩机10、储液器12、过滤器19、节流装置20，其中压缩机10位于结构框架6内部其他部分一侧，冷凝器13位于结构框架6内部其他部分另一侧，压缩机10的制冷剂出口通过管路与冷凝器13的进口端连接，冷凝器13的出口端通过管路与储液器12的进口端连接，储液器12的出口端通过管路与过滤器19的进口端连接，过滤器19的出口端通过管路与节流装置20的进口端连接，节流装置20的出口端通过穿入蒸发腔5内的管路与蒸发器4的进口端连接，蒸发器4的出口端通过从蒸发腔5内穿出的管路22与压缩机10的进口端连接，由此构成制冷剂循环回路，并由节流装置20控制制冷剂的流量。结构框架6内部其他部分一侧的侧部框安装有电控盒9，结构框架6内部其他部分另一侧的侧部框安装有冷凝风机安装板14，由电控盒9、冷凝风机安装板14分别在对应侧面封闭结构框架6内部其他部分，其中冷凝风机安装板14安装有轴流风机15，轴流风机15的进风面分别朝向冷凝器13，轴流风机15的出风面分别通向结构框架6外。
本发明中，结构框架6采用钢熔焊形成永久性连接，固定空气调节装置各组成部分，并实现相应的功能。
本发明中，送风管接口26与送风口25相连通，暖气管接口27、回风口格栅28与回风口23相连通，离心风机协同蒸发腔5，将燃油加热器产生的暖气通过送风管接口26输送到工作环境中，为工作环境提供暖气。
具体的，制冷工作时, 低温、低压的制冷剂蒸汽，由压缩机10压缩成高温高压的蒸汽，通过冷凝器13放出热量，冷凝器13处的空气由轴流风机15吸入后直接吹出至结构框架6外，不断带走冷凝热量并排至室外。制冷剂被冷凝为高压饱和液体，依次经过储液器12、过滤器19、节流装置20降压进入蒸发器4中，并在蒸发器4内部汽化吸热，与此同时通过离心风机2将车内的热空气从回风口格栅28、回风口23吸入至蒸发腔5内，在蒸发腔5内由蒸发器4与车内的热空气进行热交换，使车内温度降低，降温后的空气由送风口25、送风管接口26排出至车内，完成车内的通风冷却循环，汽化后的制冷剂由蒸发器4再进入压缩机10进行循环制冷。制冷运行时，车内热空气通过蒸发器4翅片时被冷却至饱和状态，空气中的水蒸汽在蒸发器4翅片表面析出形成冷凝水，从而达到了除湿的效果。
制热工作时,离心风机2低速运转，然后开启燃油加热器制热，通过离心风机2的作用将燃油加热器产生的暖气从暖气管接口27吸入至蒸发腔5，再从送风管接口26将暖气输送到车内，为车内提供暖气。关闭时，先关闭燃油加热器，待内部的器件充分的冷却后（约3min），再关闭通风功能。
本发明中，风机蜗壳1内安装有离心风机2，风机蜗壳1朝向蒸发腔内的一面设有风口，离心风机2的进风面连通于风口中，由风口的方向使离心风机2的进风面朝向蒸发腔5内，且风口中设置导流圈3。离心风机2用于循环通风，风机蜗壳1配合离心风机2，使离心风机2的出风通向车内环境；导流圈3配合离心风机2，优化离心风机2的空气动力性能，提高离心风机2效率；离心风机模块对工作环境进行通风循环，达到空气快速交换的目的。
本发明中，水泵16是冷凝水排放的动力源；水管17作为冷凝水流动的通道，使冷凝水向特定的方向流动；排水口是冷凝水排出时水管与外接环境的接口，并将排水通道和空调腔体隔离。本发明的排水口位于整车涉水时的水位线上，水泵16通过水管17从集水盘汲取蒸发器4的冷凝水后，再将冷凝水从加高的排水口强制排出，满足车辆涉水特殊用途。
本发明中，冷凝风机安装板14用于固定轴流风机15，网罩固定罩装在轴流风机15的出风面，防止外部异物损坏扇叶、避免人员或其它零部件被扇叶伤害；轴流风机15用于带走冷凝器13热量，用于加快冷凝器13的工作效率。
本发明中，制冷剂循环回路中的管路通过管卡21刚性固定于底板上，且管路由固定于底板上的管路固定支架支撑。结构框架6采用钢熔焊形成永久性连接，压缩机10通过压缩机固定卡刚性11固定于底板上。管路22通过管卡21与框架6形成整体，通过强度较高的框架来保护管路***，辅以缩短管路固定支架间距、在管路两端设置固定点、对压缩机采用压缩机加固卡11进行刚性加固等措施，满足车辆爬山特殊用途。
本发明中，电控盒9内部有控制器、离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元，控制器分别与离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元控制连接，操作面板7与控制器电连接，电源接口8分别通过离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元对应通过连接电缆24与离心风机2、轴流风机15、压缩机10电连接。
制冷剂循环回路中压缩机10的进、出口端管路分别安装有压力传感器，蒸发器4处、结构框架6外侧面、压缩机10的出口管路处分别安装有温度传感器，压缩机驱动单元与压缩机10之间电路中电接入有电流互感器，电源接口8处电接入有电压检测装置，压力传感器、温度传感器、电流互感器、电压检测装置分别与电控盒9内的控制器电连接。
电源接口8为供电电源输入接口，操作面板7连同电控盒9及连接电缆24等组成的控制***，自动化程度高，一键开机，实时监测电源的供电情况，电源欠压报警；实时监测制冷***压力，***压力低时报警并停止制冷；实时监测蒸发器盘管温度，盘管温度低于-5℃时，压缩机停止运行，蒸发器化霜，解决蒸发器结霜导致制冷效果变差的问题；实时监测环境温度、压缩机的排气温度、工作电流等参数，自动调节压缩机的转速，实现全工况冷量调节。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：包括结构框架，结构框架的底部有底板，结构框架的前侧框、后侧框分别对应安装有前封板、后封板，结构框架的顶部框安装有上盖板，由上盖板、底板、前封板、后封板分别在顶部、底部、前部、后部封闭结构框架；结构框架内部前侧被单独隔分为独立于结构框架内部其他部分的蒸发腔，蒸发腔内部有固定于对应位置底板上的蒸发器、集水盘和风机蜗壳，其中风机蜗壳位于蒸发器前方，风机蜗壳内安装有离心风机，离心风机的进风面朝向蒸发腔内，集水盘承接于蒸发器翅片下方，蒸发腔两侧对应的结构框架侧部框分别安装有侧封板，由侧封板分别在对应侧面封闭蒸发腔，其中蒸发腔一侧的侧封板中开有回风口、送风口，回风口、送风口外侧面分别罩装有罩壳，送风口的罩壳设置有送风管接口，送风管接口一端通向送风口、另一端连通至车内，回风口的罩壳上设置有暖气管接口和回风口栅格，暖气管接口一端通向回风口、另一端连通至车内自带的燃油加热器，回风口栅格一面朝向回风口、另一面朝向车内，回风口、送风口之间的侧封板外侧面设置有操作面板、电源接口，蒸发腔另一侧的侧封板安装有水泵，且蒸发腔另一侧的侧封板还设置有排水口，水泵的进口端通过管路与集水盘内连通，水泵的出口端通过管路与排水口连通；结构框架内部其他部分对应位置的底板上设置有冷凝器、压缩机、储液器、过滤器、节流装置，其中压缩机位于结构框架内部其他部分一侧，冷凝器位于结构框架内部其他部分另一侧，压缩机的制冷剂出口通过管路与冷凝器的进口端连接，冷凝器的出口端通过管路与储液器的进口端连接，储液器的出口端通过管路与过滤器的进口端连接，过滤器的出口端通过管路与节流装置的进口端连接，节流装置的出口端通过穿入蒸发腔内的管路与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端通过从蒸发腔内穿出的管路与压缩机的进口端连接，由此构成制冷剂循环回路；结构框架内部其他部分一侧的侧部框安装有电控盒，结构框架内部其他部分另一侧的侧部框安装有冷凝风机安装板，由电控盒、冷凝风机安装板分别在对应侧面封闭结构框架内部其他部分，其中冷凝风机安装板安装有轴流风机，轴流风机的进风面分别朝向冷凝器，轴流风机的出风面分别通向结构框架外；
所述风机蜗壳内安装有离心风机，风机蜗壳朝向蒸发腔内的一面设有风口，离心风机的进风面连通于风口中，且风口中设置导流圈，离心风机的出风面通向车内环境，离心风机模块对工作环境进行通风循环，达到空气快速交换的目的；
所述排水口位于整车涉水时的水位线以上位置。
2.根据权利要求1所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述轴流风机的出风面分别罩装有网罩。
3.根据权利要求1所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述制冷剂循环回路中的管路通过管卡刚性固定于底板上，且管路由固定于底板上的管路固定支架支撑。
4.根据权利要求1所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述压缩机通过压缩机固定卡刚性固定于底板上。
5.根据权利要求1所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述电控盒内部有控制器、离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元，控制器分别与离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元控制连接，所述操作面板与控制器电连接，电源接口分别通过离心风机驱动单元、轴流风机驱动单元、压缩机驱动单元对应与离心风机、轴流风机、压缩机电连接。
6.根据权利要求5所述的一种改进架构的车载空气调节装置，其特征在于：所述制冷剂循环回路中压缩机的进、出口端管路分别安装有压力传感器，蒸发器处、结构框架外侧面、压缩机的出口管路处分别安装有温度传感器，压缩机驱动单元与压缩机之间电路中电接入有电流互感器，电源接口处电接入有电压检测装置，所述压力传感器、温度传感器、电流互感器、电压检测装置分别与电控盒内的控制器电连接。
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- 2020-05-25 CN CN202010448577.4A patent/CN111497562B/zh active Active
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