一种利用相变材料蓄能的汽车空调制造技术

本发明专利技术提供了一种利用相变材料蓄能的汽车空调，与汽车所有者的智能终端通信连接，接收运行指令并在运行指令下运作，具有这样的特征，包括：蓄能部，采用相变材料对压缩后的制冷剂中携带的冷量或热量进行存储；环境换热部，用于将存储的冷量或热量与车内环境进行热交换；以及供电控制部，分别与蓄能部、环境换热部以及智能终端连接，包括太阳能电池板以及控制板，太阳能电池板对汽车空调进行供电，控制板在运行指令下对蓄能部以及环境换热部进行控制，其中，相变材料用于存储制冷剂中携带的冷量或热量，相变材料的填充率为90％，相变材料为Mn(NO3)2·6H2O。

【技术实现步骤摘要】
一种利用相变材料蓄能的汽车空调
本专利技术涉及一种汽车空调，具体涉及一种利用相变材料蓄能的汽车空调。
技术介绍
夏季停车时，由于车身暴晒，车内温度往往可达到60℃～70℃，严重地能导致汽车自燃，如此高的车内温度即使上车前开车门散热也需数十分钟，传统的汽车空调也要在车辆行驶一段时间后才能将车内温度降到人体舒适温度。同样的，冬季上车前，也需将车辆预热一段时间，待水箱温度上升后，空调出风口才能吹出暖风。如上，在冬夏两季，上车前均需要浪费一定的时间，且在驾驶的前几十分钟里，车内人员会因车内温度过高或过低而极不舒服，严重的影响了驾驶的舒适性。现有的汽车空调由于采用了继电器组控制的半导体调温器，只要改变电流极性，就可以实现冷端和热端的切换，所以冬夏均可使用；又由于通过温度信号和红外线信号输入给MCU，就可以智能汽车空调的启动，所以可以避免一些诸如闷死等不必要的伤害出现。但是，热电制冷有较大的局限性。首先，热电制冷的制冷效率不高，只有蒸汽压缩制冷的1/4。其次，热电制冷在热端的散热量大，需要提供良好的散热条件，否则容易烧毁，而夏季室外温度普遍偏高，且容易受到太阳暴晒，很难提供良好的散热环境。再次，热电制冷器冷热端的温差在一定电流(电压)情况下基本上是恒定的，也就是说，在室外温度过高时，热电制冷也很难将车内温度降至人体舒适温度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种利用相变材料蓄能的汽车空调。本专利技术提供了一种利用相变材料蓄能的汽车空调，与汽车所有者的智能终端通信连接，接收运行指令并在运行指令下运作，具有这样的特征，包括：蓄能部，采用相变材料对压缩后的制冷剂中携带的冷量或热量进行存储；环境换热部，用于将存储的冷量或热量与车内环境进行热交换；以及供电控制部，分别与蓄能部、环境换热部以及智能终端连接，包括太阳能电池板以及控制板，太阳能电池板对汽车空调进行供电，控制板在运行指令下对蓄能部以及环境换热部进行控制，其中，蓄能部包括：压缩单元，用于对制冷剂进行压缩；空气换热单元，与压缩单元连通，用于对制冷剂与周围空气进行热交换；蓄能单元，分别与压缩单元以及空气换热单元连通，具有蓄能箱以及填充在该蓄能箱内的相变材料，该相变材料用于存储制冷剂中携带的冷量或热量，相变材料的填充率为90％，相变材料为Mn(NO3)2·6H2O；环境换热部包括：载冷剂容纳单元，用于容纳载冷剂；驱动单元，与载冷剂容纳单元连通，用于驱动载冷剂的流动；能量转移单元，贯穿蓄能单元且与驱动单元连通，用于带走相变材料中的冷量或热量；环境换热单元，与能量转移单元连通，将载冷剂的冷量或热量转移至车内环境内。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征，还包括：第一温度传感器，其中，该第一温度传感器设置在蓄能单元内，用于检测蓄能单元内的温度，并将温度传递至供电控制部，汽车空调制冷时，当温度低于相变材料的熔点10℃时，供电控制部控制压缩单元停止工作，汽车空调制热时，当温度高于相变材料的熔点10℃时，供电控制部控制压缩单元停止工作。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征，还包括：第二温度传感器，其中，该第二温度传感器设置在环境换热单元的靠近车内环境的一侧，用于检测车内环境的当前温度，并将当前温度传递至供电控制部，当前温度达到预定温度时，供电控制部控制载冷剂容纳单元关闭载冷剂的流动。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，太阳能电池板设置在汽车的顶部，面积为1～2m2，与控制板连接，用于向汽车空调内的各部件供电。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，压缩单元具有压缩机以及四通换向阀，空气换热单元具有换热器以及节流元件，蓄能单元包括蓄能箱以及第一U型盘管，该第一U型盘管贯穿蓄能箱，四通换向阀具有第一开口、第二开口、第三开口以及第四开口，第一开口与压缩机的出口连接，第四开口与压缩机的进口连接，第二开口与换热器连接，第三开口与第一U型盘管连接。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，第一U型盘管为外径为5mm，壁厚为0.5mm的紫铜管，两根管之间的间距为5～6cm。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，能量转换单元为第二U型盘管，该第二U型盘管的外径为5mm，壁厚为0.2mm的紫铜管，两根管之间的间距为1～2cm。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，第二U型盘管设置在第一U型盘管的U型槽内，第二U型盘管与第一U型盘管相互交错分布，且第二U型盘管数量是第一U型盘管数量的3倍以上。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，第一U型盘管与第二U型盘管的表面涂有防腐漆。在本专利技术提供的汽车空调中，还可以具有这样的特征：其中，载冷剂为水。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的利用相变材料蓄能的汽车空调，由于采用了相变材料存储制冷剂中携带的能量，在开车前，使用者用手机向供电控制单元发出手机指令，供电控制单元根据手机指令运作，控制驱动单元驱动载冷剂的流动，由载冷剂的流动带走相变材料中的能量并与车内环境(使用者所处的空间)进行热交换，从而实现车内环境内的预冷或预热，这样不仅可以将相变材料中的储存的能量通过热交换的方式全部释放至车内环境内，充分地对车内环境的温度进行预调节，以达到人体舒适温度，而且节省了使用者的出行时间，提高了驾车的舒适性。附图说明图1是本专利技术的实施例中利用相变材料蓄能的汽车空调的结构示意图；图2是本专利技术的实施例中的第一U型盘管与第二U型盘管的结构示意图；图3是本专利技术的实施例中汽车空调制冷模式的原理图；以及图4是本专利技术的实施例中汽车空调制冷模式的原理图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术利用相变材料蓄能的汽车空调作具体阐述。图1是本专利技术的实施例中利用相变材料蓄能的汽车空调的结构示意图。如图1所示，利用相变材料蓄能的汽车空调100与汽车的所有者的手机200通信连接，接收手机200发送的手机指令并根据手机指令运作，包括蓄能部10、环境换热部20、第一传感器30、第二传感器40以及供电控制部50。蓄能部10采用制冷剂进行能量(冷量或热量)存储，包括压缩单元11、空气换热单元12、蓄能单元13。压缩单元11包括压缩机111以及四通换向阀112。、压缩机111用于压缩制冷剂。在本实施例中，压缩机111为冷量较小的小型滚动转子式压缩机，输入功率约为100W，制冷量为200～300W。四通换向阀112具有第一开口A、第二开口B、第三开口C以及第四开口D，第一开口A与压缩机111的出口连通，第四开口D与压缩机的入口连通。空气换热单元12包括换热器121以及节流元件122。热换器121与第二开口B连通，用于将制冷剂与周围空气进行热交换。节流元件122与热换器121连通，用于控制制冷剂的流量。在本实施例中，节流元件122为毛细管。蓄能单元13包括蓄能箱131以及第一U型盘管132。蓄能箱131内填充有相变材料，相变材料用于存储制冷剂中携带的能量，相变材料的填充率为90％，相变材料为Mn(NO3)2·6H2O。在本实施例中，蓄能箱131的净容积为3～4L，相变材料Mn(NO3)2·6H2O为质量为4～6Kg，熔点为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用相变材料蓄能的汽车空调，与汽车所有者的智能终端通信连接，接收运行指令并在所述运行指令下运作，其特征在于，包括：蓄能部，采用相变材料对压缩后的制冷剂中携带的冷量或热量进行存储；环境换热部，用于将存储的所述冷量或热量与所述车内环境进行热交换；以及供电控制部，分别与所述蓄能部、环境换热部以及所述智能终端连接，包括太阳能电池板以及控制板，所述太阳能电池板对所述汽车空调进行供电，所述控制板在所述运行指令下对所述所述蓄能部以及环境换热部进行控制，其中，所述蓄能部包括：压缩单元，用于对所述制冷剂进行压缩；空气换热单元，与所述压缩单元连通，用于对所述制冷剂与周围空气进行热交换；蓄能单元，分别与所述压缩单元以及所述空气换热单元连通，具有蓄能箱以及填充在该蓄能箱内的所述相变材料，该相变材料用于存储所述制冷剂中携带的所述冷量或热量，所述相变材料的填充率为90％，所述相变材料为Mn(NO3)2·6H2O；所述环境换热部包括：载冷剂容纳单元，用于容纳载冷剂；驱动单元，与所述载冷剂容纳单元连通，用于驱动所述载冷剂的流动；能量转移单元，贯穿所述蓄能单元且与所述驱动单元连通，用于带走所述相变材料中的所述冷量或热量；环境换热单元，与所述能量转移单元连通，将所述载冷剂的所述冷量或热量转移至所述车内环境内。...

【技术特征摘要】
1.一种利用相变材料蓄能的汽车空调，与汽车所有者的智能终端通信连接，接收运行指令并在所述运行指令下运作，其特征在于，包括：蓄能部，采用相变材料对压缩后的制冷剂中携带的冷量或热量进行存储；环境换热部，用于将存储的所述冷量或热量与所述车内环境进行热交换；以及供电控制部，分别与所述蓄能部、环境换热部以及所述智能终端连接，包括太阳能电池板以及控制板，所述太阳能电池板对所述汽车空调进行供电，所述控制板在所述运行指令下对所述所述蓄能部以及环境换热部进行控制，其中，所述蓄能部包括：压缩单元，用于对所述制冷剂进行压缩；空气换热单元，与所述压缩单元连通，用于对所述制冷剂与周围空气进行热交换；蓄能单元，分别与所述压缩单元以及所述空气换热单元连通，具有蓄能箱以及填充在该蓄能箱内的所述相变材料，该相变材料用于存储所述制冷剂中携带的所述冷量或热量，所述相变材料的填充率为90％，所述相变材料为Mn(NO3)2·6H2O；所述环境换热部包括：载冷剂容纳单元，用于容纳载冷剂；驱动单元，与所述载冷剂容纳单元连通，用于驱动所述载冷剂的流动；能量转移单元，贯穿所述蓄能单元且与所述驱动单元连通，用于带走所述相变材料中的所述冷量或热量；环境换热单元，与所述能量转移单元连通，将所述载冷剂的所述冷量或热量转移至所述车内环境内。2.根据权利要求1所述的汽车空调，其特征在于，还包括：第一温度传感器，其中，该第一温度传感器设置在所述蓄能单元内，用于检测所述蓄能单元内的温度，并将所述温度传递至所述供电控制部，所述汽车空调制冷时，当所述温度低于所述相变材料的熔点10℃时，所述供电控制部控制所述压缩单元停止工作，所述汽车空调制热时，当所述温度高于所述相变材料的熔点10℃时，所述供电控制部控制所述压缩单元停止工作。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，缪源，凌飞，崔浩，张利锦，林毅，何韩军，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31