一种除霜装置、空调系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种除霜装置、空调系统及车辆。


背景技术：

2.随着汽车技术的发展，人们越来越追求驾乘人员的舒适性体验，为了提升前排驾乘人员的舒适感，驾驶舱内部的仪表板结构已逐步向精简化及最小化发展。目前，通过将空调主机布置在车身后部以释放前排仪表板内部结构空间，增加驾乘人员的腿部活动空间。
3.但是，由于车辆通常会配置除霜装置来对车辆前风挡玻璃及侧窗玻璃进行除霜，以保证正常的安全驾驶需求，而空调除霜风口的热风主要来自空调主机内部的暖风芯体换热，因此，除霜风道需连接在空调主机除霜风口处。当空调主机布置在车身后部时，除霜风道需从车身后部延伸至前风挡处，无论除霜风道是从底盘侧围处穿过还是从顶棚穿过，布置空间及结构均受车身钣金及内饰结构限制，容易出现风道的截面面积较小或因空间受限而导致风道的截面形状突变不规则等问题，使得除霜风道阻力大大增加，影响整车除霜效果。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是：当车辆的空调主机布置在车身后部时，如何减小除霜风道的阻力，提高除霜效果。
5.为解决上述问题，本发明提供一种除霜装置，包括除霜芯体、鼓风机和风道壳体，所述鼓风机和所述除霜芯体设在所述风道壳体内，所述鼓风机的吸风口与所述风道壳体的进风口连通，所述除霜芯体设于所述风道壳体的出风口处，所述风道壳体用于设于车辆的外循环进风口处并位于乘客舱外部，所述除霜芯体用于与所述外循环进风口相对设置并密封连接，且所述除霜芯体用于与外部热源连接，以对流经所述除霜芯体的气流进行加热。
6.可选地，所述鼓风机设于所述除霜芯体位于所述车辆宽度方向上的一侧。
7.可选地，所述除霜芯体为电加热芯体。
8.可选地，所述除霜芯体的进水口和出水口分别用于与所述外部热源的出水口和进水口连接。
9.可选地，所述除霜装置还包括控制阀，所述除霜芯体的进水口用于通过所述控制阀与所述外部热源出水口连接，且所述控制阀用于通断。
10.可选地，所述控制阀为具有第一阀口、第二阀口和第三阀口的三通阀，所述第一阀口用于与所述外部热源的出水口连接，所述第二阀口用于与空调主机的暖风芯体的进水口连接，所述第三阀口与所述除霜芯体的进水口连接，所述除霜芯体的出水口用于与所述暖风芯体的出水口连接，且所述第二阀口用于与所述第一阀口导通或阻断，所述第三阀口用于与所述第一阀口导通或阻断。
11.可选地，所述除霜芯体用于设置在位于前风挡玻璃下方的导水槽内。
12.为解决上述问题，本发明还提供一种空调系统，包括如上所述的除霜装置。
13.可选地，所述空调系统还包括空调主机和吹风管道，所述空调主机用于设置于车身后部，所述吹风管道的一端与所述空调主机连接，另一端用于经车身后部延伸至车辆的顶棚处，并用于与所述顶棚上开设的吹风口连通，所述除霜装置的除霜芯体与所述空调主机的暖风芯体并联。
14.为解决上述问题，本发明还提供一种车辆，包括如上所述的除霜装置，或，如上所述的空调系统。
15.与现有技术相比，本发明通过在车辆原有的外循环进风口处增加除霜装置，以形成独立的加热除霜系统对车窗玻璃进行除霜，并使除霜装置中用于与外部热源连接的除霜芯体相对于外循环进风口设置，以便于除霜装置中的鼓风机将外部新风吸入风道壳体后，直接在外循环进风口处由除霜芯体进行加热，形成热风，热风可经例如仪表板内较短的除霜风道直接吹至车窗玻璃上，从而实现除霜，不仅送风距离短，而且热效率高，有效地提升了除霜速率；同时，通过将除霜装置布置在乘员舱外部，可以不占用驾驶舱内部空间，有效释放车内空间，利于造型创意设计，而且，可以缩短除霜风道的长度，进而减小风道阻力，提升除霜效果。
附图说明
16.图1为本发明实施例中除霜装置装配于车辆前风挡玻璃导水槽处的结构示意图；
17.图2为本发明实施例中除霜装置装配于导水槽处时另一视角的结构示意图；
18.图3为本发明实施例中空调系统的结构示意图；
19.图4为本发明实施例中除霜水路原理示意图。
20.附图标记说明：
21.1、除霜芯体；2、鼓风机；3、风道壳体；4、控制阀；41、第一阀口；42、第二阀口；43、第三阀口；50、外循环进风口；60、外部热源；70、导水槽；80、空调主机；81、暖风芯体；90、吹风管道；100、通风盖板；200、前风挡玻璃；300、仪表板；310、除霜风道。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
23.附图中的z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且z轴的正向(即z轴的箭头指向)代表上方，z轴的反向代表下方；附图中的x轴表示水平方向，并指定为左右位置，且x轴的正向代表左侧，x轴的反向代表右侧；附图中的y轴表示为前后位置，且y轴的正向代表前侧，y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
25.结合图1至图3所示，本发明实施例提供一种除霜装置，包括除霜芯体1、鼓风机2和
风道壳体3，鼓风机2和除霜芯体1设在风道壳体3内，除霜芯体1设于风道壳体3的出风口处，鼓风机2的吸风口与风道壳体3的进风口连通，风道壳体3用于设于车辆的外循环进风口50处，并位于乘客舱外部，除霜芯体1用于与外循环进风口50相对设置并密封连接，且除霜芯体1用于与外部热源60连接，以对流经除霜芯体1的气流进行加热。
26.具体地，除霜芯体1和鼓风机2设置在风道壳体3内，并分别与风道壳体3的内壁密封连接，且除霜芯体1设于风道壳体3的出风口处，鼓风机2的吸风口与风道壳体3的进风口连通。除霜芯体1独立于空调主机80的暖风芯体81，通过与外部热源60连接以对流经除霜芯体1的气流进行加热，利用加热后的气流对车窗玻璃进行除霜。其中，外部热源60可以是车辆的发动机，此时，除霜芯体1为具有进水口和出水口的水暖加热芯体，且除霜芯体1的进水口和出水口分别用于通过暖水管与发动机的出水口和进水口连接，以使发动机的热水流经除霜芯体1，对流经除霜芯体1的气流进行加热；外部热源60也可以是例如热敏电阻的电加热组件，此时，除霜芯体1可以是水暖加热芯体，即除霜芯体1的进水口和出水口分别用于通过暖水管与电加热组件的出水口和进水口连接，以使经电加热组件加热后的热水流经除霜芯体1，对流经除霜芯体1的气流进行加热，除霜芯体1也可以是电加热芯体，除霜芯体1与电加热组件电连接，即可通过电加热组件对流经除霜芯体1的气流直接加热。装配有除霜芯体1和鼓风机2的风道壳体3通常可拆卸固定在车身外部的车身钣金件上，而外循环进风口50开设在车身钣金件上，同时，除霜芯体1的有效区域(即除霜芯体1上未被遮盖的区域)朝向外循环进风口50，且除霜芯体1有效区域的周边与外循环进风口50的边沿采用例如密封胶条等密封结构密封连接。鼓风机2将车辆外部的气流(图1和图2中虚线箭头表示气流吸入鼓风机2的流向)吸入后送入除霜芯体1进行加热，车辆的仪表板300上设有除霜风道310和除霜出风口，外循环进风口50经除霜风道310与各个除霜风口连通，以使经除霜芯体1加热的气流经外循环进风口50进入除霜风道310后，可以经各个除霜出风口吹至前风挡玻璃200和侧窗玻璃上，以除去车窗玻璃上的霜层。
27.本实施例中，通过在车辆原有的外循环进风口50处增加除霜装置，以形成独立的加热除霜系统对车窗玻璃进行除霜，并使除霜装置中用于与外部热源60连接的除霜芯体1相对于外循环进风口50设置，以便于除霜装置中的鼓风机2将外部新风吸入风道壳体3后，直接在外循环进风口50处由除霜芯体1进行加热，形成热风，热风可经例如仪表板300内较短的除霜风道310直接吹至车窗玻璃上，从而实现除霜，不仅送风距离短，而且热效率高，有效地提升了除霜速率；同时，通过将除霜装置布置在乘员舱外部，可以不占用驾驶舱内部空间，有效释放车内空间，利于造型创意设计，而且，可以缩短除霜风道310的长度，进而减小风道阻力，提升除霜效果。
28.可选地，结合图1所示，除霜芯体1上用于朝向外循环进风口50的侧面用于平行于外循环进风口50的所在平面设置。
29.本实施例中，由于外循环进风口50通常垂直于水平面设置在仪表板300的前端，故除霜芯体1上用于朝向外循环进风口50的侧面也呈垂直设置，当外循环进风口50倾斜设置在仪表板300的前端时，除霜芯体1上用于朝向外循环进风口50的侧面也呈倾斜设置，即始终保持除霜芯体1的有效区域正对外循环进风口50位置。如此，以保证经外循环进风口50进入除霜风道310的气流全部经过除霜芯体1加热，从而确保除霜出风口的出风温度。
30.可选地，结合图1所示，除霜芯体1用于设置在位于前风挡玻璃200下方的导水槽70
内。
31.本实施例中，将装配有除霜芯体1和鼓风机2的风道壳体3安装在位于前风挡玻璃200下方的导水槽70内，并可拆卸固定在导水槽70处的车身钣金件上，而外循环进风口50开设在该车身钣金件上，并与导水槽70连通，同时，导水槽70的槽口处通常设有通风盖板100，且通风盖板100上开设有孔结构，鼓风机2将车辆外部的气流经通风盖板100上的孔结构吸入，并送入除霜芯体1进行加热。
32.这样，可通过将除霜芯体1设置在位于前风挡玻璃200下方的导水槽70内，从而可以在不改变车辆原有结构的情况下实现除霜芯体1在车身外部的设置。
33.可选地，结合图1所示，鼓风机2设于除霜芯体1位于车辆宽度方向上的一侧。其中，车辆宽度方向为图2中x轴方向，也是左右方向，相应地，车辆长度方向为图2中y轴方向，也是前后方向。
34.本实施例中，由于导水槽70通常沿左右方向设置，使得导水槽70在左右方向上具有一定的长度，故通常将鼓风机2和除霜芯体1沿左右方向布置，即将鼓风机2设置在除霜芯体1的左侧或者右侧，具体地，对于左舵车而言，除霜装置整体设置在导水槽70内靠近左端的位置处，且鼓风机2设置在除霜芯体1的左侧，对于右舵车而言，除霜装置整体设置在导水槽70内靠近右端的位置处，且鼓风机2设置在除霜芯体1的右侧。在其他实施例中，若导水槽70在竖直方向上的空间能够使鼓风机2和除霜芯体1沿上下方向布置时，鼓风机2也可以设置在除霜芯体1的上侧或者下侧，实际应用中，可以根据导水槽70的具体结构来进行设置。如此，可以在不改变或较少改变导水槽70原有结构的情况下实现除霜装置的布置。
35.可选地，除霜芯体1为电加热芯体。如此，可以在纯电动车型的原有电气回路中并联独立除霜热敏电阻，通过热敏电阻来对外循环进风口50处的除霜芯体1进行加热，进而直接对流进外循环进风口50的空气进行加热，使得除霜装置能够适用于纯电动车型。
36.可选地，除霜芯体1的进水口和出水口分别用于与外部热源60的出水口和进水口连接。
37.本实施例中，除霜芯体1为具有进水口和出水口的水暖加热芯体，流入除霜芯体1的热水可以是发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水，即外部热源60可以是发动机，也可以是采用热敏电阻的加热装置，除霜芯体1的进水口和出水口分别用于通过暖水管与外部热源60的出水口和进水口连接，以使例如发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水在流经暖风芯体81时也可以流经除霜芯体1，对流经除霜芯体1的气流进行加热，从而采用暖水加热的方式来对外循环进风口50处的空气进行加热，以产生用于除霜的热风，不仅生产成本低，而且节约能源。
38.可选地，结合图4所示，除霜装置还包括控制阀4，除霜芯体1的进水口用于通过控制阀4与外部热源60的出水口连接，且控制阀4用于通断。
39.这样，在需要进行除霜时，可通过控制控制阀4打开以使发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水流入除霜芯体1，对流进外循环进风口50的气流进行加热，而在不需要除霜时，可通过控制控制阀4关闭以阻断发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水流入除霜芯体1，从而可以通过控制控制阀4的通断来实现精准的暖水流量需求，达到进一步节约能源的目的。
40.需要说明的是，图4中的虚线表示未示出的水路及冷媒回路。
41.可选地，结合图4所示，控制阀4为具有第一阀口41、第二阀口42和第三阀口43的三通阀，第一阀口41用于与外部热源60的出水口连接，第二阀口42用于与空调主机80的暖风芯体81的进水口连接，第三阀口43与除霜芯体1的进水口连接，且第二阀口42用于与第一阀口41导通或阻断，第三阀口43用于与第一阀口41导通或阻断。
42.本实施例中，当车辆仅需要除霜时，可通过控制三通阀的第一阀口41与第三阀口43导通，且第一阀口41与第二阀口42阻断，以使发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水仅流入除霜芯体1，并返回到主回路中，同时，鼓风机2启动，将外部新风从通风盖板100上开设的孔结构处吸入风道壳体3，并与除霜芯体1内部流经的热水进行换热后形成暖风，暖风从外循环进风口50进入仪表板300上的除霜风道310，并经各个除霜风口吹至前风挡玻璃200及侧窗玻璃上，实现对车窗玻璃的除霜；当车辆仅需要对乘客舱内供暖时，可通过控制三通阀的第一阀口41与第三阀口43阻断，且第一阀口41与第二阀口42导通，以使发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水仅流经空调主机80的暖风芯体81，并返回到主回路中，以实现对乘客舱供暖；当车辆既需要除霜又需要对乘客舱内供暖时，可通过控制三通阀的第一阀口41与第三阀口43导通，且第一阀口41与第二阀口42导通，以使发动机的热水或经热敏电阻加热后的热水同时流经除霜芯体1和暖风芯体81，并返回到主回路中，以实现除霜和供暖。
43.这样，通过在车辆原有暖水回路中增加一个三通阀，以将除霜芯体1与空调主机80的暖风芯体81并联到暖水回路中，从而可通过发动机或电加热组件对暖风芯体81和除霜芯体1同时供热，也可通过三通阀的通断来对暖风芯体81或除霜芯体1的独立供热，从而实现精准的暖水流量需求。
44.本发明另一实施例提供一种空调系统，包括如上所述的除霜装置。
45.本实施例中的空调系统相对于现有技术的有益效果与上述的除霜装置相同，此处不再赘述。
46.可选地，结合图3所示，空调系统还包括空调主机80和吹风管道90，空调主机80用于设置于车身后部，吹风管道90的一端与空调主机80连接，另一端用于经车身后部延伸至车辆的顶棚处，并用于与顶棚上开设的吹风口连通，除霜装置的除霜芯体1与空调主机80的暖风芯体81并联。
47.具体地，空调主机80通常设置在车辆后排座椅的后侧，与吹风管道90连通的吹风口设置在车辆的顶棚上。对于纯电动车型而言，除霜芯体1和暖风芯体81均为电加热芯体，且除霜芯体1与暖风芯体81在车辆的电气回路中并联，即除霜芯体1的两端接口分别与暖风芯体81的两端接口电连接；对于传统燃油车型而言，除霜芯体1和暖风芯体81通常为水暖加热芯体，且除霜芯体1与暖风芯体81在暖水回路中并联，即除霜芯体1的进水口和出水口分别与暖风芯体81的进水口和出水口连接。
48.本实施例中，通过将空调主机80设置在车身后部，以释放前排仪表板300处的空间，便于仪表板300的精简化和最小化设计；同时，将吹风管道90的一端与空调主机80连接，另一端用于经车身后部延伸至车辆的顶棚处，并用于与顶棚上开设的吹风口连通，这样，以较小的气流即可覆盖乘员舱内部空间，从而达到全车降温需求，提高了降温效果。另外，在空调系统中设置除霜装置所带来的有益效果可参见上述的除霜装置的相关内容，此处不再赘述。
49.本发明又一实施例提供一种车辆，包括如上所述的除霜装置或如上所述的空调系统。
50.本实施例中的车辆可以是传统燃油车，也可以是例如纯电动的新能源车。且本实施例中的车辆相对于现有技术的有益效果与上述的除霜装置或空调系统相同，此处不再赘述。
51.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。