專利名稱：一種汽車空調(diào)的布置方法及汽車空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置方法，特別涉及一種汽車空調(diào)的布置方法， 具體涉及電加熱器與暖風(fēng)芯體在汽車空調(diào)中的布置方法。本發(fā)明還涉及按照這種汽車空調(diào)的布置方法制造的汽車空調(diào)。
背景技術(shù)：
電加熱器(PTC)和暖風(fēng)芯體(水暖加熱器)是應(yīng)用于汽車空調(diào)內(nèi)的兩種加熱元器件。傳統(tǒng)的汽車空調(diào)通常只包含暖風(fēng)芯體。暖風(fēng)芯體是一種鋁制的換熱器，把汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量，通過水-乙二醇溶液為介質(zhì)，傳遞給乘員艙內(nèi)的空氣。其缺點(diǎn)在于，當(dāng)汽車剛剛啟動時，發(fā)動機(jī)尚處于常溫狀態(tài)，需要等到發(fā)動機(jī)溫度上升到一定程度，才有充分的熱量，傳遞給乘員艙內(nèi)的空氣，使空調(diào)出風(fēng)溫度升高。在嚴(yán)寒的冬季，這段等待升溫的過程比較長，若遇車窗有冰、霜等凝結(jié)物時，也無法快速除去。隨著生活水平提高和科技發(fā)展，越來越多的汽車空調(diào)，增加了電加熱元件PTCdP 在空調(diào)內(nèi)同時安放有PTC和暖風(fēng)芯體。車輛起步時，啟動PTC，利用車內(nèi)電源，為PTC中的陶瓷片加熱，短時間內(nèi)快速升溫，從而保證流過PTC的空氣也能得到充分熱量，顯著升溫。當(dāng)汽車進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行后，再切換到暖風(fēng)芯體加熱，關(guān)閉PTC，從而避免車內(nèi)用電負(fù)荷過高以及過渡消耗能源。PTC和暖風(fēng)芯體從外觀上看，均為長方塊形狀，但根據(jù)各個空調(diào)的性能要求不同， 其外形尺寸會有所區(qū)別。針對同時使用PTC和暖風(fēng)芯體的空調(diào)，如何排布兩者在空調(diào)箱體內(nèi)的相對位置，使氣流可均勻通過二者，同時采用正確的控制邏輯，對二者合理啟、停，是充分發(fā)揮其各自性能、保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動機(jī)之外所有其它能源汽車，包括燃料電池汽車、 混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。新能源汽車與傳統(tǒng)的燃油汽車相比，取消了燃油發(fā)動機(jī)，取而代之的是電動發(fā)動機(jī)，并配以車載電池提供能源。但是由于電動發(fā)動機(jī)運(yùn)行時的發(fā)熱量和溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油發(fā)動機(jī)，因此車內(nèi)空調(diào)無法利用傳統(tǒng)的暖風(fēng)芯體單元提取熱量，達(dá)到足夠的出風(fēng)溫度，從而需要新型的加熱單元提供熱量。目前絕大多數(shù)新能源汽車采用的是在空調(diào)內(nèi)增加使用直流電源的電加熱器的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面目的在于提供汽車空調(diào)的布置方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電加熱器與暖風(fēng)芯體換熱效率不高、空氣壓降產(chǎn)生的空調(diào)風(fēng)量損失大的技術(shù)問題，并有利于各出風(fēng)口的出風(fēng)均勻。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。一種汽車空調(diào)的布置方法，包括電加熱器、暖風(fēng)芯體的布置，所述汽車空調(diào)的布置方法，包括將所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體均設(shè)置于空調(diào)箱體內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)，并垂直氣流方向放置；所述暖風(fēng)芯體和所述電加熱器的尺寸，符合以下公式
屯/屯彡 2/3 ；其中，所述Cl1 =所述暖風(fēng)芯體的橫截面高度；所述d2 =所述電加熱器的橫截面高度。在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，所述電加熱器與所述暖風(fēng)芯體在所述氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為5mm 15mm。進(jìn)一步，4/屯彡1 ；優(yōu)選地，Cl2Zd1 = 0. 7。所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，Cl2M1 ^ 1 ；所述電加熱器與所述暖風(fēng)芯體在所述氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為5mm 15mm ；所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，所述汽車空調(diào)符合以下邏輯規(guī)則1)當(dāng)汽車由熄火開始起步并開啟所述汽車空調(diào)供暖時，優(yōu)先啟動所述電加熱器；2)當(dāng)所述汽車空調(diào)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)未開啟或停止運(yùn)行，所述電加熱器將無法啟動或立即自動關(guān)閉；3)所述汽車空調(diào)內(nèi)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件在其運(yùn)行范圍內(nèi)，不觸及所述電加熱器或所述暖風(fēng)芯體的加熱表面。在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，所述汽車空調(diào)是用于新能源汽車的汽車空調(diào)。進(jìn)一步， 所述新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車。 本發(fā)明的第二方面目的在于提出一種汽車空調(diào)。一種如前面所述的汽車空調(diào)的布置方法制造的汽車空調(diào)，包括電加熱器、暖風(fēng)芯體，所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體均設(shè)置于空調(diào)箱體內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)，并垂直氣流方向設(shè)置；所述暖風(fēng)芯體和所述電加熱器的尺寸，符合以下公式Cl2Zd1 彡 2/3 ；其中，所述Cl1 =所述暖風(fēng)芯體的橫截面高度；所述d2 =所述電加熱器的橫截面高度；所述電加熱器與所述暖風(fēng)芯體在所述氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為 5mm 15mm0在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，Cl2M1 ( 1。在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。在本發(fā)明實(shí)施時，優(yōu)選地，所述汽車空調(diào)是用于新能源汽車的汽車空調(diào)。進(jìn)一步， 所述新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車。本發(fā)明的汽車空調(diào)，可達(dá)以下效果(1)電加熱器與暖風(fēng)芯體換熱效率最大化；(2)避免由于劇烈的空氣壓降產(chǎn)生的空調(diào)風(fēng)量損失；(3)避免由于電加熱器與暖風(fēng)芯體表面溫度分布不均，造成的車內(nèi)各出風(fēng)口冷熱不均；(4)保護(hù)乘員避免被燙傷或燒傷的危險。暖風(fēng)芯體或電加熱器均為長方體形狀的換熱部件，空氣流過暖風(fēng)芯體或電加熱器達(dá)到被加熱的效果。暖風(fēng)芯體或電加熱器的迎風(fēng)表面上的氣流速度越均勻，換熱越充分，暖風(fēng)芯體或電加熱器發(fā)揮的效率越高。如果局部高速局部低速，那么高速的位置可能換熱器過載，低速的位置換熱不足。如果電加熱器和暖風(fēng)芯體擺放不正確，可能使得兩者表面風(fēng)速都處于很不均勻的狀態(tài)，其結(jié)果是換熱無法充分發(fā)揮，氣流阻力上升，空調(diào)整體風(fēng)量下降； 同時也會成為出風(fēng)口溫度不均的一個原因。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是本發(fā)明下的一種汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是電加熱器和暖風(fēng)芯體的位置關(guān)系示意圖。圖3是本發(fā)明下的一種汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是啟動電加熱過程的邏輯框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、3所示，一種汽車空調(diào)的布置方法，包括電加熱器1、暖風(fēng)芯體2的布置，該方法是將電加熱器1、暖風(fēng)芯體2均設(shè)置于空調(diào)箱體3內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)，并垂直氣流方向P 放置。兼參見圖2，在本具體實(shí)施方式
中，電加熱器1、暖風(fēng)芯體2的布置，符合以下幾何法則1)電加熱器1、暖風(fēng)芯體2均設(shè)置于空調(diào)箱體3內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)；通常根據(jù)試驗測量空調(diào)內(nèi)部空氣流速的結(jié)果來判斷主氣流區(qū)，將換熱元件盡量放在風(fēng)速高的區(qū)域內(nèi)；2)暖風(fēng)芯體2和電加熱器1的尺寸，符合以下公式(Vd1彡2/3 ；進(jìn)一步，(Vd1彡1 ；在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，(Vd1 = 0. 7 ；其中，Cl1=暖風(fēng)芯體2的橫截面高度，不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的暖風(fēng)芯體橫截面尺寸差別比較大；一般規(guī)律是，對于空間大熱負(fù)荷高的車輛，所需的暖風(fēng)芯體大，Cl1的值也會相應(yīng)大一些；d2 =電加熱器1的橫截面高度，不同生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的電加熱器橫截面尺寸差別比較大；一般規(guī)律是，對于空間大熱負(fù)荷高的車輛，所需的電加熱器大，d2的值也會相應(yīng)大一些；電加熱器1與暖風(fēng)芯體2在氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為5 15mm ； L值太小容易造成電加熱器1和暖風(fēng)芯體2碰擦，太大會增加空氣阻力；在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，L為IOmm ；3)電加熱器1、暖風(fēng)芯體2的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。兼參見圖4，在本具體實(shí)施方式
中，所述汽車空調(diào)，還符合以下邏輯法則(1)當(dāng)汽車由熄火開始起步并開啟汽車空調(diào)供暖時，優(yōu)先啟動電加熱器1(可由駕駛員強(qiáng)制關(guān)閉)；(2)當(dāng)汽車空調(diào)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)未開啟或停止運(yùn)行，電加熱器1將無法啟動或立即自動關(guān)閉；
(3)汽車空調(diào)內(nèi)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件在其運(yùn)行范圍內(nèi)，不觸及電加熱器或暖風(fēng)芯體的加熱表面。具體來說，開啟汽車空調(diào)后，汽車空調(diào)的控制部分先判斷鼓風(fēng)機(jī)是否開啟；如果 “是”，則汽車空調(diào)的控制部分啟動電加熱器1 ；如果“否”，則汽車空調(diào)的控制部分先開啟鼓風(fēng)機(jī)，然后判斷鼓風(fēng)機(jī)是否開啟，如果“是”再啟動電加熱器1，如果“否”則空調(diào)屏幕顯示錯誤代碼、控制部分關(guān)閉汽車空調(diào)。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉或突然中斷的時候，汽車空調(diào)的控制部分會關(guān)閉電加熱器1。在本具體實(shí)施方式
中，汽車空調(diào)是用于新能源汽車的汽車空調(diào)。新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車空調(diào)的布置方法，包括電加熱器、暖風(fēng)芯體的布置，其特征在于將所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體均設(shè)置于空調(diào)箱體內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)，并垂直氣流方向設(shè)置；所述暖風(fēng)芯體和所述電加熱器的尺寸，符合以下公式Cl2Zd1 彡 2/3 ；其中，所述Cl1 =所述暖風(fēng)芯體的橫截面高度；所述d2 =所述電加熱器的橫截面高度。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于所述電加熱器與所述暖風(fēng)芯體在所述氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為5mm 15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于=Cl2Al1( 1。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于，所述汽車空調(diào)符合以下邏輯規(guī)則1)當(dāng)汽車由熄火開始起步并開啟所述汽車空調(diào)供暖時，優(yōu)先啟動所述電加熱器；2)當(dāng)所述汽車空調(diào)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)未開啟或停止運(yùn)行，所述電加熱器將無法啟動或立即自動關(guān)閉；3)所述汽車空調(diào)內(nèi)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件在其運(yùn)行范圍內(nèi)，不觸及所述電加熱器或所述暖風(fēng)芯體的加熱表面。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于，所述汽車空調(diào)是用于新能源汽車的汽車空調(diào)。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車空調(diào)的布置方法，其特征在于，所述新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車。
8.—種如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)的布置方法制造的汽車空調(diào)，包括電加熱器、暖風(fēng)芯體，其特征在于將所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體均設(shè)置于空調(diào)箱體內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)， 并垂直氣流方向設(shè)置；所述暖風(fēng)芯體和所述電加熱器的尺寸，符合以下公式Cl2Zd1 彡 2/3 ；其中，所述Cl1 =所述暖風(fēng)芯體的橫截面高度；所述d2 =所述電加熱器的橫截面高度；所述電加熱器與所述暖風(fēng)芯體在所述氣流方向的橫截面的間距L的取值范圍為5mm 15mm0
9.如權(quán)利要求8所述的汽車空調(diào)，其特征在于=Cl2Al1^ 1。
10.如權(quán)利要求8所述的汽車空調(diào)，其特征在于所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體的加熱表面均位于空調(diào)殼體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)的布置方法，具體涉及電加熱器與暖風(fēng)芯體在汽車空調(diào)中的布置方法。本發(fā)明還涉及按照這種汽車空調(diào)的布置方法制造的汽車空調(diào)，尤其是新能源領(lǐng)域汽車空調(diào)。一種汽車空調(diào)的布置方法，包括電加熱器、暖風(fēng)芯體的布置，其特征在于將所述電加熱器、所述暖風(fēng)芯體均設(shè)置于空調(diào)箱體內(nèi)的主氣流區(qū)內(nèi)，并垂直氣流方向設(shè)置；所述暖風(fēng)芯體和所述電加熱器的尺寸，符合以下公式d2/d1≥2/3；其中，所述d1＝所述暖風(fēng)芯體的橫截面高度；所述d2＝所述電加熱器的橫截面高度。一種汽車空調(diào)，按上述布置方法制造。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的電加熱器與暖風(fēng)芯體換熱效率不高、空氣壓降產(chǎn)生的空調(diào)風(fēng)量損失大的技術(shù)問題。
文檔編號B60H1/22GK102490571SQ201110422218
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者王雁 申請人:上海貝洱熱系統(tǒng)有限公司