基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：多個(gè)吹風(fēng)口，所述多個(gè)吹風(fēng)口分別設(shè)于汽車駕駛室內(nèi)，且所述多個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員人體不同部位；以及局部空調(diào)，包括制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)，以及分別與所述制冷裝置和取暖裝置連接的多個(gè)出風(fēng)口，所述多個(gè)出風(fēng)口分別與所述多個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連接。本發(fā)明能夠根據(jù)人體不同部位所需溫度來(lái)控制制冷系統(tǒng)或者制暖系統(tǒng)，吹出不同溫度的冷氣或者暖氣，讓人體不同部位均感到相應(yīng)的舒適度。
【專利說(shuō)明】基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及汽車內(nèi)部環(huán)境的控制，具體地指一種基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車空調(diào)可以為乘車人員提供舒適的乘車環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車安全。但是，汽車空調(diào)能耗量大的問(wèn)題也十分突出，特別是在車內(nèi)只有駕駛員一人的情況下，此時(shí)，汽車空調(diào)是對(duì)汽車內(nèi)部整個(gè)環(huán)境(包括無(wú)人乘坐的車內(nèi)空間)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如此會(huì)產(chǎn)生大量能耗的浪費(fèi)，盡管汽車內(nèi)部整個(gè)環(huán)境被調(diào)節(jié)了，但駕駛員身體不同部位所處的局部空間并不能達(dá)到所需的冷熱溫度，并不能使駕駛員真正處于舒適的狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用汽車尾氣余熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)為汽車局部空調(diào)供電，并通過(guò)局部空調(diào)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車駕駛員不同部位進(jìn)行相應(yīng)的制冷或者制熱，提高了駕駛員舒適度，并節(jié)約了能耗。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0005]多個(gè)吹風(fēng)口，所述多個(gè)吹風(fēng)口分別設(shè)于汽車駕駛室內(nèi)，且所述多個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員人體不同部位；以及
[0006]局部空調(diào)，包括制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)，以及分別與所述制冷裝置和取暖裝置連接的多個(gè)出風(fēng)口，所述多個(gè)出風(fēng)口分別與所述多個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
[0008]臉、手、腳、腿四個(gè)吹風(fēng)口，所述四個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員的臉、手、腳、腿；以及
[0009]第一、第二、第三和第四四個(gè)出風(fēng)口，所述四個(gè)出風(fēng)口分別與所述多四個(gè)個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連接。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述制冷系統(tǒng)包括:
[0011]液體氣化制冷裝置，所述液體氣化制冷裝置包括依次連接的電機(jī)、電磁離合器、壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥瓶、膨脹閥和蒸發(fā)器；
[0012]輸氣管，包括輸入端和輸出端，蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷空氣被吹入到所述輸入端，所述輸出端與臉出風(fēng)口連通，所述四個(gè)出風(fēng)口分別設(shè)于所述輸氣管上；以及
[0013]熱電空調(diào)，包括設(shè)于所述輸氣管中多個(gè)熱電模塊，每個(gè)熱電模塊位于每?jī)蓚€(gè)出風(fēng)口之間。
[0014]進(jìn)一步地，每?jī)蓚€(gè)熱電模塊之間設(shè)有隔熱海綿。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述制暖系統(tǒng)包括采暖加熱裝置，所述采暖加熱裝置產(chǎn)生的暖空氣被吹入所述輸氣管的輸入端中。
[0016]進(jìn)一步地,所述制暖系統(tǒng)還包括:
[0017]三通閥，連接在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管中；
[0018]排氣換熱器，包括進(jìn)液端、出液端和進(jìn)氣口，所述進(jìn)液端與汽車?yán)鋮s液管連通，所述出液端與所述采暖加熱裝置連通，所述進(jìn)氣口與所述三通閥的一個(gè)出口連通；
[0019]溫度傳感器，設(shè)于所述冷卻液管中；以及
[0020]壓力傳感器，設(shè)于所述排氣管中，所述壓力傳感器與汽車ECU連接。
[0021]在上述技術(shù)方案中，所述四個(gè)吹風(fēng)口附近分別設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器分別與制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)的控制器連接。
[0022]在上述技術(shù)方案中，基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置，所述汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置包括汽車尾氣余熱發(fā)電裝置、充放電控制器和蓄電池，充放電控制器連接在汽車尾氣余熱發(fā)電裝置和蓄電池之間，充放電控制器還分別與制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)的電源連接。
[0023]本發(fā)明能夠根據(jù)人體不同部位所需溫度來(lái)控制制冷系統(tǒng)或者制暖系統(tǒng)，吹出不同溫度的冷氣或者暖氣，讓人體不同部位均感到相應(yīng)的舒適度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為車內(nèi)部吹風(fēng)口布置示意圖，
[0025]圖2為局部空調(diào)制冷裝置中液體氣化制冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為局部空調(diào)制暖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為整個(gè)局部空調(diào)裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0028]圖5為汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:1-臉吹風(fēng)口、2-手吹風(fēng)口、3-腿吹風(fēng)口、4-腳吹風(fēng)口、5-壓縮機(jī)、6-高壓管軟、7-冷凝器、8-冷凝器風(fēng)扇、9-儲(chǔ)液干燥瓶、10-輸液管、11-膨脹閥、12-蒸發(fā)器、13-熱電空調(diào)制冷裝置、14-感溫包、15-回氣管、16-第一熱電模塊、17-熱電空調(diào)、18-第二熱電模土夾、19-隔熱海綿、20-第三熱電模塊、21-輸氣管、22-手出風(fēng)口、23-腿出風(fēng)口、24-腳出風(fēng)口、25-常開電磁閥、26-常閉電磁閥、27-水泵、28-排氣換熱器、29-風(fēng)扇、30-熱電空調(diào)采暖裝置、31-采暖加熱器、32-三通閥、33-壓力傳感器、34-溫度傳感器、35-水閥、36-散熱器水箱。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]本發(fā)明基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括:多個(gè)設(shè)置在汽車駕駛室內(nèi)的吹風(fēng)口，每個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員身體的不同部位，吹風(fēng)口的數(shù)量根據(jù)駕駛員需要溫度感受的數(shù)量決定。本實(shí)施例以吹向駕駛員臉、手、腿和腳四個(gè)部位為例進(jìn)行說(shuō)明，即本實(shí)施例在汽車駕駛室內(nèi)設(shè)置有臉、手、腿和腳四個(gè)吹風(fēng)口(I?4)，這四個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員的臉部、手部、腿部和腳部，具體設(shè)置的位置如圖1所示。
[0032]本發(fā)明基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括局部空調(diào)，局部空調(diào)包括制冷裝置和制暖裝置。
[0033]本實(shí)施例制冷裝置包括液體氣化制冷裝置，如圖2所示，液體氣化制冷裝置包括壓縮機(jī)5、高壓管軟6、冷凝器7、冷凝器風(fēng)扇8、儲(chǔ)液干燥瓶9、輸液管10、膨脹閥11、蒸發(fā)器12、熱電空調(diào)制冷裝置13、感溫包14、回氣管15，壓縮機(jī)5通過(guò)高壓管6與冷凝器7的輸入端連接，冷凝器7的輸出端與輸液管10的一端連接，輸液管10上連接有儲(chǔ)液干燥瓶9，輸液管10的另一端與熱電空調(diào)制冷裝置13的蒸發(fā)器12連接，輸液管10上還設(shè)有膨脹閥11，蒸發(fā)器12通過(guò)回氣管15與壓縮機(jī)5連接，回氣管15設(shè)有感溫包14。在制冷過(guò)程中，壓縮機(jī)5排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣通過(guò)高壓軟管6進(jìn)入液體氣化制冷空調(diào)的冷凝器7，借助冷凝器風(fēng)扇8使冷凝器7中制冷劑蒸發(fā)的熱量被車外空氣帶走，使高溫、高壓的制冷劑蒸發(fā)冷凝成為較高溫度的高壓液體，通過(guò)輸液管10流入儲(chǔ)液干燥瓶9，經(jīng)干燥和過(guò)濾后，流經(jīng)膨脹閥11，在膨脹閥11的節(jié)流作用下，制冷劑變成低溫、低壓的液體而進(jìn)入熱電空調(diào)制冷裝置13的蒸發(fā)器12，在定壓下汽化并吸收蒸發(fā)器12管外的空氣中的熱量，使流經(jīng)蒸發(fā)器12的空氣的溫度降低成為冷空氣。
[0034]本實(shí)施例制冷裝置還包括輸氣管21和熱電空調(diào)17，如圖3所示，由熱電空調(diào)制冷裝置13中蒸發(fā)器12冷卻的冷空氣被吹入到輸氣管21內(nèi)，輸氣管21的輸出口即為臉出風(fēng)口，輸氣管21上還設(shè)有手、腿和腳三個(gè)出風(fēng)口(22-24)，臉、手、腿和腳四個(gè)出風(fēng)口分別與臉、手、腿和腳四個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連通。熱電空調(diào)17設(shè)置在輸氣管21內(nèi)。熱電空調(diào)17包括設(shè)于輸氣管內(nèi)的第一熱電模塊16、第二熱電模塊18和第三熱電模塊20,第一熱電模塊16位于腿出風(fēng)口 23和腳出風(fēng)口 24之間，第二熱電模塊18位于腿出風(fēng)口 23和手出風(fēng)口 22之間，第三熱電模塊20位于腿出風(fēng)口 23和臉出風(fēng)口之間。第一熱電模塊16與第二熱電模塊18之間以及第二熱電模塊18與第三熱電模塊20之間分別設(shè)有隔熱海綿19。
[0035]由于人體不同部位對(duì)溫度感應(yīng)的舒適度不同，通過(guò)本發(fā)明制冷裝置進(jìn)行制冷時(shí)，可以調(diào)節(jié)四個(gè)出風(fēng)口吹出不同溫度的冷風(fēng)。例如，人體的臉、手、腿和腳依次對(duì)冷風(fēng)溫度舒適度的感覺是溫度從高到低，因此本實(shí)施例通過(guò)第一熱電模塊16、第二熱電模塊18和第三熱電模塊20依次加熱后，從腳出風(fēng)口 24、腿出風(fēng)口 23、手出風(fēng)口 22、到臉出風(fēng)口吹出的溫度是遞增的，因而使人體不同部位處于最佳的空氣溫度環(huán)境中。
[0036]本實(shí)施例制暖裝置包括采暖加熱器31，采暖加熱器31產(chǎn)生的暖氣吹入到輸氣管21內(nèi)。如圖4所示，本實(shí)施例制暖裝置還包括:三通閥32、排氣換熱器28、溫度傳感器34和壓力傳感器33，如圖4所示，三通閥32連接在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管中；排氣換熱器28包括進(jìn)液端、出液端和進(jìn)氣口，進(jìn)液端與汽車?yán)鋮s液管連通，出液端與采暖加熱裝器31連通，進(jìn)氣口與三通閥32的一個(gè)出口連通；溫度傳感器34設(shè)于冷卻液管中；壓力傳感器33設(shè)于排氣管中，壓力傳感器33與汽車E⑶連接。
[0037]在采暖過(guò)程中，當(dāng)溫度傳感器34測(cè)得冷卻水溫度低于80°C時(shí)，常閉電磁閥26打開，常開電磁閥25關(guān)閉，壓力傳感器33測(cè)量排氣管中的氣壓，當(dāng)排氣背壓超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)，通過(guò)排氣三通閥32減少流經(jīng)排氣換熱器28的尾氣量，排氣三通閥32應(yīng)使流經(jīng)排氣換熱器28的尾氣量達(dá)到最大值，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液經(jīng)出水閥35、水泵27、排氣換熱器28、采暖加熱器31、常閉電磁閥26流回發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0038]在采暖過(guò)程中，當(dāng)溫度傳感器34測(cè)得冷卻水溫度高于80°C時(shí)，常閉電磁閥26關(guān)閉，常開電磁閥25打開，排氣三通閥32應(yīng)使流經(jīng)排氣換熱器28的尾氣量達(dá)到最小值，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液經(jīng)出水閥35、水泵27、排氣換熱器28、采暖加熱器31、常開電磁閥25流回發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器水箱36。
[0039]在采暖過(guò)程中，通過(guò)采暖加熱器31加熱的空氣被吹向入到輸氣管21內(nèi)，一部分從腳出風(fēng)口 24被吹出，余下部分依次經(jīng)過(guò)第一熱電模塊16、第二熱電模塊18和第三熱電模塊20，且分別被三個(gè)熱電模塊加熱后的暖空氣依次從腿出風(fēng)口 23、手出風(fēng)口 22和臉出風(fēng)口被吹出。本發(fā)明通過(guò)改變流經(jīng)三個(gè)熱電模塊的電流來(lái)控制空氣加熱程度，從而獲得不同溫度的暖空氣。
[0040]本發(fā)明所用熱電模塊能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化，既可以利用熱能來(lái)發(fā)電，也可以利用電能來(lái)產(chǎn)生溫差，進(jìn)行制冷或加熱，通過(guò)改變熱電模塊中電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)熱電模塊的空氣進(jìn)行制冷或加熱，通過(guò)改變電流的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷加熱的程度，所用隔熱海綿可以隔絕相鄰兩側(cè)不同溫度的空氣，防止其進(jìn)行熱交換。
[0041]本發(fā)明還可以在臉、手、腿和腳四個(gè)吹風(fēng)口(I?4)附近設(shè)置溫度傳感器，根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度信號(hào)來(lái)控制水閥開度、排氣三通閥的位置及流經(jīng)半導(dǎo)體熱電模塊的電流，從而使不同的出風(fēng)口送出滿足調(diào)節(jié)不同部位空氣環(huán)境的暖空氣。
[0042]本發(fā)明還可以采用汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置為本發(fā)明提供所需電量，如圖5所示，汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置包括汽車尾氣余熱發(fā)電裝置、充放電控制器和蓄電池，充放電控制器連接在汽車尾氣余熱發(fā)電裝置和蓄電池之間，汽車尾氣余熱發(fā)電裝置所發(fā)的電能通過(guò)充放電控制器和蓄電池壓縮機(jī)電機(jī)、空調(diào)機(jī)組和熱電空調(diào)供電，當(dāng)汽車尾氣余熱裝置發(fā)電量不能滿足它們用電需求時(shí)蓄電池輔助供電，當(dāng)熱電所發(fā)出的電量充足時(shí)可以為蓄電池充電，從而使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，最大限度運(yùn)用汽車尾氣余熱裝置所發(fā)的電。
【權(quán)利要求】
1.一種基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個(gè)吹風(fēng)口，所述多個(gè)吹風(fēng)口分別設(shè)于汽車駕駛室內(nèi)，且所述多個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員人體不同部位；以及 局部空調(diào)，包括制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)，以及分別與所述制冷裝置和取暖裝置連接的多個(gè)出風(fēng)口，所述多個(gè)出風(fēng)口分別與所述多個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 臉、手、腳、腿四個(gè)吹風(fēng)口，所述四個(gè)吹風(fēng)口吹出的風(fēng)吹向駕駛員的臉、手、腳、腿；以及 第一、第二、第三和第四四個(gè)出風(fēng)口，所述四個(gè)出風(fēng)口分別與所述多四個(gè)個(gè)吹風(fēng)口對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述制冷系統(tǒng)包括: 液體氣化制冷裝置，所述液體氣化制冷裝置包括依次連接的電機(jī)、電磁離合器、壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥瓶、膨脹閥和蒸發(fā)器； 輸氣管，包括輸入端和輸出端，蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷空氣被吹入到所述輸入端，所述輸出端與臉出風(fēng)口連通，所述四個(gè)出風(fēng)口分別設(shè)于所述輸氣管上；以及 熱電空調(diào)，包括設(shè)于所述輸氣管中多個(gè)熱電模塊，每個(gè)熱電模塊位于每?jī)蓚€(gè)出風(fēng)口之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:每?jī)蓚€(gè)熱電模塊之間設(shè)有隔熱海綿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述制暖系統(tǒng)包括采暖加熱裝置，所述采暖加熱裝置產(chǎn)生的暖空氣被吹入所述輸氣管的輸入端中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述制暖系統(tǒng)還包括: 三通閥，連接在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管中； 排氣換熱器，包括進(jìn)液端、出液端和進(jìn)氣口，所述進(jìn)液端與汽車?yán)鋮s液管連通，所述出液端與所述采暖加熱裝置連通，所述進(jìn)氣口與所述三通閥的一個(gè)出口連通； 溫度傳感器，設(shè)于所述冷卻液管中；以及 壓力傳感器，設(shè)于所述排氣管中，所述壓力傳感器與汽車ECU連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述四個(gè)吹風(fēng)口附近分別設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器分別與制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)的控制器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的基于熱電的汽車局部空氣環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于還包括汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置，所述汽車尾氣余熱發(fā)電裝置供電裝置包括汽車尾氣余熱發(fā)電裝置、充放電控制器和蓄電池，充放電控制器連接在汽車尾氣余熱發(fā)電裝置和蓄電池之間，充放電控制器還分別與制冷系統(tǒng)和制暖系統(tǒng)的電源連接。
【文檔編號(hào)】F02G5/02GK104048375SQ201410222366
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】蘇楚奇, 徐鵬, 鄧亞?wèn)|, 汪怡平, 鐘綿秀, 張嘉策, 劉啟輝 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)