带除湿功能的车载空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带除湿功能的车载空调系统，包括进气系统，所述进气系统包括第一进气管、空气干燥器、第二进气管、空气加热器和第三进气管；第一进气管的前端连通外界，后端连通空气干燥器，空气干燥器后端通过第二进气管连通空气加热器，空气加热器再通过第三进气管流出；所述空气干燥器内布设有半导体制冷片制冷端，空气加热器内布设有与半导体制冷片制冷端对应的半导体制冷片散热端。本发明专利技术的有益效果是：可以在湿冷的工作环境下快速向车内提供干燥而温暖的空气。

【技术实现步骤摘要】
带除湿功能的车载空调系统
本专利技术属于一种车载空调系统，具体是一种带除湿功能的车载空调系统。
技术介绍
车载空调为乘客带来了适宜的车厢内温度，有助于提高乘坐的舒适性。以现在常见的小轿车的车载空调为例，在南方湿冷的冬季，经过空调加温后的空气湿度很大，进入车厢后导致车厢内的环境又湿又热，而水蒸汽又会快速冷凝在车窗玻璃上，形成细小的水珠，造成起雾的现象，阻挡驾驶员视线，对行车安全构成严重威胁。为了解决此问题，可以使用车载空调的冷风挡或者暖风挡来除雾。如果使用冷风挡，冷空气虽然能快速吹除玻璃上凝结的细小水珠，但冬天使用冷气，既浪费能源，也影响乘客的乘坐舒适度，在车载空调转换为暖风后，空气中的水蒸汽还是会再次凝结在低温的玻璃上；如果使用暖风挡，也需要很长时间将玻璃吹暖到足够程度，水蒸汽才不会凝结在玻璃上，同样耗时耗能，而且暖风吹不到的玻璃，起雾现象仍然不可避免。中国专利文献CN103158490A，于2013年6月19日公开了“一种汽车空调系统”，包括压缩机、位于压缩机进气口前的汽液分离器、分别设置的第一热交换器和第二热交换器、位于车厢外的车厢外侧热交换器、及节流组件；第一热交换器和第二热交换器车厢内的工况需求给所述车厢进行供热、供冷或除湿；第一热交换器与压缩机的排气口连接，汽车空调系统具有：制冷模式、制热模式、除雾模式、除冰模式共四种工作模式，在除湿时，送向车厢内的风是先经过所述第二热交换器去湿、然后再通过第一热交换器，在所述第一热交换器可以选择是否加温，然后再将风送到车厢内；这样送到车厢内的风的温度可进行选择，这样提高了舒适度。从该技术方案公开的内容看，其除湿功能本质上依然依赖于压缩机的制冷工作，在发动机冷机启动时，同时启动的压缩机增大了发动机的负荷，需要耗费更多的燃料进行热车。而车载空调的热风是利用了发动机的余热，如果发动机尚未进行充分的热车，就无法提供足够的热量，强行开启热风同样会导致热车时间加长，燃料消耗增大。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是，现有车载空调在湿冷的工作环境下难以向车内提供干燥而温暖的空气，导致安全性和舒适性都受到影响，从而提供一种带除湿功能的车载空调系统，可以在湿冷的工作环境下快速向车内提供干燥而温暖的空气。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种带除湿功能的车载空调系统，包括进气系统，所述进气系统包括第一进气管、空气干燥器、第二进气管、空气加热器和第三进气管；第一进气管的前端连通外界，后端连通空气干燥器，空气干燥器后端通过第二进气管连通空气加热器，空气加热器再通过第三进气管流出；所述空气干燥器内布设有半导体制冷片制冷端，空气加热器内布设有与半导体制冷片制冷端对应的半导体制冷片散热端。传统方案中，除湿需要开启空调压缩机的制冷功能，由此引发出诸多不便。在本技术方案中，完全放弃了压缩机，而是引入了半导体制冷片进行制冷。半导体制冷片也称热电制冷片，是一种在直流电驱动下可将制冷端的热量转移至散热端的元件。由于半导体制冷片在电路导通的瞬间就开始工作，因此只需要车载电池供电，就能迅速进入制冷工作状态，反应迅速，节约时间是其一大优势。其次，半导体制冷片的制冷温度可以轻松达到零下数十度，制冷能力远比车载空调强大，可以在极快的速度下将周边空气中的水蒸汽凝结成冰。其三，由于半导体制冷片的本质是一种热传递元件，在制冷端制冷的同时，在散热端会产生高热，本方案正好利用这一特点，将流经制冷端被充分冷却除湿后的空气流经散热端，一方面对干冷空气进行加热，一方面为半导体制冷片的散热端进行冷却，这样还能大幅度减少能量的损耗，充分利用了能源。空气干燥器是一个仅在两端留口连接对应进气管的密封箱体，内部布设有半导体制冷片的制冷端；空气加热器与其类似，也是一个仅在两端留口连接对应进气管的密封箱体，内部布设有半导体制冷片的散热端。在本技术方案中，湿冷空气被除湿处理的路线为：在鼓风机产生的负压环境下，湿冷空气由第一进气管被吸入，流经空气干燥器，在空气干燥器中被进一步降温至冰点以下，空气中的水蒸汽凝结析出，剩下的干冷空气经过第二进气管被吸入空气加热器，在空气加热器中被半导体制冷片散热端加热，最后由第三进气管流出。此时的空气完全干燥，含水量极低，将经过上述处理过程的空气再经过正常加温手段进行加温后送入车厢，就能获得干燥温暖的气流，彻底解决车窗起雾的问题。由于送入的气流十分干燥，因此无需空调暖风长期对风挡玻璃吹暖风，对冬季发动机的快速热车、节约燃料也有益处；正常行驶时，也无需将暖风调至更高温度更大风量来避免风挡玻璃起雾，同样可以节约燃料。作为优选，所述半导体制冷片制冷端在空气干燥器内的排列方式为交错排列。这种交错排列有助于适当延长空气制冷通道的长度，增加经过制冷通道的时间，优化制冷除湿的效果。例如可以在空气干燥器内设置往复回旋式的风道，风道内左右交错的设置半导体制冷片制冷端。作为优选，所述第二进气管缠绕在发动机进气管外，流经第二进气管的空气与发动机进气管内的空气进行热交换。由空气干燥器内除湿后流出的空气温度很低，可以进行一定程度的利用，例如用来给发动机冷却液降温、给发动机进气进行降温等。尤其是对于涡轮增压型发动机来说，由于采用了涡轮增压技术，进入发动机的空气会被预先进行加压，而加压的空气的温度会显著升高，不利于与燃料在发动机气缸内燃烧，因此都需要经过中冷器进行降温处理。因此本方案设计的第二进气管是缠绕在发动机进气管上的，通过管壁进行热交换，可以对发动机进气进行冷却，有助于提升车辆性能，提高燃料利用效率。作为优选，所述半导体制冷片散热端在空气加热器内彼此交错排列。半导体制冷片散热端的散热效果对制冷端的制冷效果有相当的影响，因此本方案设计了更好的散热效果，为半导体制冷片散热端进行有效的散热。空气加热器内部的结构可以如空气加热器一样设置，设置往复回旋式的风道，风道内左右交错的设置半导体制冷片散热端。作为优选，还包括第四进气管；第四进气管的前端通过第一三通阀与空气干燥器后端、第二进气管前端连接，后端通过第二三通阀与空气加热器后端、第三进气管前端连接。第四进气管实质上是用来使经过空气干燥器后的干冷空气绕过空气加热器而无需加热，这样的冷空气可以直接或者适当增温后送入车厢，用来部分替代车载空调的压缩机制冷降温。在高温高湿的气象条件下，这样的设置更符合舒适性要求。作为优选，还包括前端散热气管和后端散热气管；前端散热气管的一端通过第三三通阀与第二进气管、空气加热器的前端连接，另一端连接外界；后端散热气管通过第四三通阀连接在空气加热器的后端与第二三通阀之间。如果采用前文提及的绕过空气加热器的方案，则可以同时使用本方案，为空气加热器中的半导体制冷片散热端进行另一种散热。前端散热气管与后端散热器都与外界连通，在相关三通阀处于关闭状态时，前端散热气管、后端散热器与空气加热器构成一个完整的通路，可以进行独立的空气流通，为求得更大更快的气流，获得更好的散热效果，还可以在前端散热气管上设置风扇，主动将外界空气吹入这个通道中进行流动。作为优选，若干空气干燥器与若干空气加热器合围为可绕轴线转动的圆桶，圆桶在径向上等分成若干截面为扇形的立体扇形台，空气干燥器与空气加热器一一间隔的设于立体扇形台内，且相邻的一个空气干燥器与一个空气加热器构成一个处理单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带除湿功能的车载空调系统，包括进气系统，其特征是，所述进气系统包括第一进气管（1）、空气干燥器（2）、第二进气管（3）、空气加热器（4）和第三进气管（5）；第一进气管的前端连通外界，后端连通空气干燥器，空气干燥器后端通过第二进气管连通空气加热器，空气加热器再通过第三进气管流出；所述空气干燥器内布设有半导体制冷片制冷端（6），空气加热器内布设有与半导体制冷片制冷端对应的半导体制冷片散热端（7）。

【技术特征摘要】
1.一种带除湿功能的车载空调系统，包括进气系统，其特征是，所述进气系统包括第一进气管（1）、空气干燥器（2）、第二进气管（3）、空气加热器（4）和第三进气管（5）；第一进气管的前端连通外界，后端连通空气干燥器，空气干燥器后端通过第二进气管连通空气加热器，空气加热器再通过第三进气管流出；所述空气干燥器内布设有半导体制冷片制冷端（6），空气加热器内布设有与半导体制冷片制冷端对应的半导体制冷片散热端（7）。2.根据权利要求1所述的一种带除湿功能的车载空调系统，其特征是，所述半导体制冷片制冷端在空气干燥器内的排列方式为交错排列。3.根据权利要求1或2所述的一种带除湿功能的车载空调系统，其特征是，所述第二进气管缠绕在发动机进气管（8）外，流经第二进气管的空气与发动机进气管内的空气进行热交换。4.根据权利要求1或2所述的一种带除湿功能的车载空调系统，其特征是，所述半导体制冷片散热端在空气加热器内彼此交错排列。5.根据权利要求4所述的一种带除湿功能的车载空调系统，其特征是，还包括第四进气管（9）；第四进气管的前端通过第一三通阀（10）与空气干燥器后端、第二进气管前端连接，后端通过第二三通阀（11）与空气加热器后端、第三进气管前端连接。6.根据权利要求5所述的一种带除湿功能的车载空调系统，其特征是，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：周赟，
申请(专利权)人：安徽商贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34