一种汽车空调系统的制作方法

本实用新型涉及一种汽车空调系统，尤其涉及一种蓄冷、加湿多功能于一体新型的汽车空调系统。

背景技术：

随着社会的发展与进步，汽车进入千家万户。随着汽车应用普及，人们越来越关注汽车空调制冷时对汽车本身及环境的影响，主要表现在以下几个方面：

1、传统的汽车用压缩式制冷空调在运行过程中需要消耗汽车主发动机10％-15％的动力，导致其直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。

2、目前汽车空调系统基本采用压缩式制冷循环制冷，压缩机由发动机直接驱动，当关掉压缩机时，制冷也就立即停止。在夏季，长时间停放汽车在阳光的照射下。车内的温度很高，从而影响乘客的舒适性。

3、在临时停车或者等红绿灯时，如果制冷系统停止工作，车内温度上升很快，人在里面会觉得不舒服。另一方面，如果在停车期间开空调制冷系统，发动机处于低负荷工况，油耗特别大。

4、目前汽车空调系统采用压缩式制冷循环制冷，对车内空气进行冷却除湿处理，没有加湿设备，对于长时间乘坐车辆人员而言，越来越干燥的室内空气影响乘客的舒适性。

如何提高汽车空调舒适度，人们想出了各种办法。在2011年的专利申请号为CN 201120138410.4的实用新型专利，涉及用制冷剂循环回路中的蒸发器外的载冷剂热交换器，实现冷量从制冷剂到载冷剂的传递。在2014年的专利申请号为CN 201410514404.2的实用新型专利提出一种汽车驶、停时蓄电池供电的冷暖空调装置，这些技术虽然从理论上解决一定的问题，却仅仅关注于某一问题，无法解决在炎热的夏季面临的主要问题。据此，提出一种更加全面的蓄冷、加湿、节能多功能于一体的新型汽车空调系统控制方法。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题之一在于提供一种蓄冷、加湿多功能于一体新型的汽车空调系统。

本实用新型是这样实现的：

一种汽车空调系统，包括制冷剂循环回路、半导体供冷装置、控制单元、冷凝管路、通风管路；

所述制冷剂循环回路，包括压缩机、冷凝器、第一节流阀、储液罐、第二节流阀、蒸发器、储气罐；所述压缩机的进气管连接所述储气罐，所述压缩机的排气管连接所述冷凝器；所述冷凝器连接所述第一节流阀，所述第一节流阀连接所述储液罐；所述储液罐连接所述第二节流阀，所述第二节流阀连接所述蒸发器；所述蒸发器连接所述储气罐；所述第一节流阀与所述储液罐之间设有第一阀门；所述储液罐与所述第二节流阀之间设有第二阀门；所述储气罐与所述压缩机之间设有第三阀门；

所述半导体供冷装置，位于所述冷凝器前端，包括P型半导体、N型半导体、第一金属导热板、第二金属导热板、第三金属导热板；所述P型半导体、N型半导体、第二金属导热板、第三金属导热板均分布于汽车引擎盖内表面；第一金属导热板布置在汽车引擎盖外表面；所述P型半导体的一端与所述第二金属导热板连接，其另一端与所述第一金属导热板连接；所述N型半导体的一端与汽车引擎盖内侧的第三金属导热板连接，其另一端与汽车引擎盖外侧的第一金属导热板连接；

所述控制单元，包括控制器、传感器、电路控制器、电压传感器、第一断路器、第二断路器、车载直流电源，温度探头与液位感应装置；所述直流电源的正极和负极以及所述第二金属导热板和第三金属导热板均连接至所述电路控制器，以实现直流电源的正负极与第二金属导热板和第三金属导热板的切换连接；所述第一断路器与所述第二断路器均连接到所述直流电源和所述控制器；所述温度探头与所述液位感应装置通过传感器连接于所述控制器；所述电压传感器连接于所述控制器；所述控制器接收信号后，实现控制电路控制器、第一断路器、第二断路器、第一节流阀、第二节流阀，第一阀门、第二阀门、第三阀门以及风量调节阀门的启停关闭功能；

所述半导体供冷装置分别连通所述冷凝管路、所述通风管路；

所述冷凝器位于所述冷凝管路中；所述通风管路中设有一第四阀门；所述冷凝管路中设有一第五阀门。

本实用新型的优点在于：1、本实用新型的控制装置可靠，能够保障系统正常高效工作，实现蓄冷、加湿、节能多功能于一体；2、操作简单，根据汽车内温度大小改变，以及汽车直流蓄电电源的压力的大小，通过联动调节断路器的开关实现切换相应的电路系统；3、安装施工简单，安装调试后运行成本低；4、本实用新型中的控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强；5、高效节能，通过半导体制冷，降低了冷凝器的冷凝温度与冷凝压力，提高了制冷循环的性能系数，经济有效。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型汽车空调结构原理示意图。

图2是本实用新型的压缩机制冷循环模式示意图。

图3是本实用新型的非压缩机制冷循环模式示意图。

图4是本实用新型的半压缩机制冷循环模式示意图。

图5是本实用新型的控制方法流程示意图。

附图标记：1压缩机 2冷凝器 3第一节流阀 4储液罐 5第二节流阀 6蒸发器 7储气罐 8传感器 9控制器 10第一阀门 11第二阀门 12第三阀门 13感温探头 14液位感应装置 15第一金属板 16半导体P型材料 17半导体N型材料 18第二金属板 19第三金属板 20、21、23、30风量调节阀门 22、24风管风机 25车载直流电源 26电路控制器 27电压传感器 28、29断路器

【具体实施方式】

如图1所示，一种汽车空调系统，包括制冷剂循环回路、半导体供冷装置、控制单元、冷凝管路、通风管路；

所述制冷剂循环回路，包括压缩机1、冷凝器2、第一节流阀3、储液罐4、第二节流阀5、蒸发器6、储气罐7；所述压缩机1的进气管连接所述储气罐7，所述压缩机1的排气管连接所述冷凝器2；所述冷凝器2连接所述第一节流阀3，所述第一节流阀3连接所述储液罐4；所述储液罐4连接所述第二节流阀5，所述第二节流阀5连接所述蒸发器6；所述蒸发器6连接所述储气罐7；所述第一节流阀3与所述储液罐4之间设有第一阀门10；所述储液罐4与所述第二节流阀5之间设有第二阀门11；所述储气罐7与所述压缩机1之间设有第三阀门12；

所述半导体供冷装置，位于所述冷凝器2前端，包括P型半导体16、N型半导体17、第一金属导热板15、第二金属导热板18、第三金属导热板19；所述P型半导体16、N型半导体17、第二金属导热板18、第三金属导热板19均分布于汽车引擎盖内表面；第一金属导热板15布置在汽车引擎盖外表面；所述P型半导体16的一端与所述第二金属导热板18连接，其另一端与所述第一金属导热板15连接；所述N型半导体17的一端与汽车引擎盖内侧的第三金属导热板19连接，其另一端与汽车引擎盖外侧的第一金属导热板15连接；

所述控制单元，包括控制器9、传感器8、电路控制器26、电压传感器27、第一断路器28、第二断路器29、车载直流电源25，温度探头13与液位感应装置14；所述车载直流电源25的正极和负极以及所述第二金属导热板18和第三金属导热板19均连接至所述电路控制器26，以实现车载直流电源25的正负极与第二金属导热板18和第三金属导热板19的切换连接；所述第一断路器28与所述第二断路器29均连接到所述车载直流电源25和所述控制器9；所述温度探头13与所述液位感应装置14通过传感器8连接于所述控制器9；所述电压传感器27连接于所述控制器9；所述控制器9接收信号后，实现控制电路控制器26、第一断路器28、第二断路器29、第一节流阀3、第二节流阀5，第一阀门10、第二阀门11、第三阀门12以及风量调节阀门21、23、30的启停关闭功能；

所述半导体供冷装置分别连通所述冷凝管路100、所述通风管路200；通风管路200中设有一第四阀门21；冷凝管路100中设有一第五阀门20。

请参阅图2至图5，一种汽车空调系统的控制方法，需要提供如上所述的一种汽车空调系统，所述方法具体包括如下步骤：

步骤10、设定汽车内的温度Tin的范围为T1～T2、汽车直流蓄电电源的最低保护电压为V0；设定储液罐内的液位范围Vl1～Vl2；设定工作模式为：“压缩机制冷循环模式”、“非压缩机制冷循环模式”、“半压缩机制冷循环模式”、“汽车充电模式”、“加湿补新风模式”；

步骤20、电压传感器连续检测直流蓄电电源的电压V，当V大于或等于V0时，温度传感器通过温度探头连续检测汽车内的温度Tin；

步骤30、温度传感器连续检测汽车内温度Tin，当Tin大于等于T2，进入“压缩机制冷循环模式”；对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器开启压缩机、第一节流阀、第二节流阀，第一阀门、第二阀门、第三阀门；压缩机吸取储气罐内的低温低压的制冷剂蒸汽，压缩后，经冷凝器散热后，经第一节流阀节流后，制冷剂液体进入储液罐，再经第二节流阀节流后，制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐，再被压缩机吸入，反复循环；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在风机的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的的空气温度得到降低；控制器关闭第四阀门，打开第五阀门，冷凝管路中得到降温冷却的空气用来冷制冷循环回路的冷凝器；

步骤40、温度传感器连续检测车内温度Tin，当Tin满足范围为T1～T2，且储液罐液位满足范围Vl1～Vl2，进入“非压缩机制冷循环模式”；对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器关闭压缩机，关闭第一阀门、第三阀门；保留开启第二节流阀，储液罐内的制冷剂液体经第二节流阀节流后，制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐，如此工作；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在风机24的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；当储液罐液位小于Vl1，进入步骤400；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的的空气温度得到降低；控制器开启第四阀门，关闭第五阀门，开启管道风机，冷凝管路中得到降温冷却的空气进入通风管路，通过相应的风管、汽车空调室内出风口进入车内，满足加湿与补充新风的要求；

步骤400、进入“半压缩机制冷循环模式”，控制器开启压缩机，第一阀门、第三阀门，调小第二阀门开度；压缩机吸取储气罐内的低温低压的制冷剂蒸汽，压缩后，经冷凝器散热后，经第一节流阀节流后，制冷剂液体进入储液罐，其中部分制冷剂液体留在储液罐，一部分制冷剂再经第二节流阀节流后，这部分制冷剂液体进入蒸发器吸热蒸发，进入储气罐；储气罐内的制冷剂蒸发再被压缩机吸入，反复循环；直至储液罐液位等于Vl2；对于车内空调运行而言，流经车内回风口的车内回风在风机的作用下冲刷蒸发器降温除湿后，经过开启的阀门，通过车内送风口，对车内环境降温；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极连接半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极连接半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，在电场的作用下，利用汽车引擎盖内外温差的不同，使得汽车内侧的P型半导体、N型半导体分别与第二金属导热板、第三金属导热板之间的节点温度降下来，在自然对流与辐射的作用下，冷凝管路中的的空气温度得到降低；控制器关闭第四阀门，打开第五阀门，冷凝管路中得到降温冷却的空气用来冷制冷循环回路的冷凝器，进入步骤40；

步骤50、当Tin小于等于T1时，对制冷剂环路来讲，传感器给控制器一信号指令，控制器关闭压缩机，关闭第一阀门、第二节流阀、第三阀门；制冷剂环路不工作；对半导体供冷装置来讲，传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极断开半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极断开半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，半导体供冷装置不工作；控制器开启第四阀门，关闭第五阀门开启管道风机22，关闭管道风机24，经过冷凝管路中的空气进入通风管路，通过相应的风管、汽车空调室内出风口进入车内，满足补充新风的要求；

步骤60、电压传感器连续检测直流蓄电电源的电压V，当V小于V0时，进入“汽车充电模式”；传感器给温度电压控制器一信号指令，温度电压控制器开启电路控制器，使得直流蓄电电源的正极断开半导体供冷装置中的N型半导体及第三金属导热板，负极断开半导体供冷装置中的P型半导体及第二金属导热板，半导体供冷装置不工作；由汽车发动机为直流电源充电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施用例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。