[发明专利]电动汽车空调用电磁制热风机

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种电动汽车空调用风机。特别是一种电磁制热风机及其控制方法，通过在风机中应用电磁制热技术而改进电动汽车空调系统的体积重量及提高制热效率与减少电能消耗。

(二)背景技术

电动汽车空调系统的工作效率和其利用率对电动汽车续航里程的影响很大，特别是暖风的使用会更多的消耗电能，目前的多数电动车都在使用PTC(Positive Temperature Coefficient)暖风装置，而PTC暖风装置又可细分为直接加热空气或加热冷却循环水后再发热两种制热形式。如专利申请号为：201210070557.3实用新型专利《电动汽车空调系统用PTC电加热器》就是采用加热冷却循环水后再通过暖风芯体发热这样的空调制热方案。

现有的PTC电加热器，虽然能有效的产生空调需要的工作热量，达到车内温度控制的目的，但却存在着空间大、重量大、效率低、成本高的问题难以解决：

1、现有的加热器占用空间大，重量大，成本高。由于PTC的加热器要具有发热件，外绝缘保护层与换热片及框架等构成格栅式换热器，为保证换热性能要求，换热片要有足够的热交换面积，而且要有产生热交换需要的紊流，流道要有足够的风阻，必然要空间大、重量大、成本高而系统的能量密度却很低。水加热系统，还要有水加热器、水或防冻液、循环水泵、管路配件再加上暖风芯体组成，空间、重量比空气加热系统还要更大，成本还要更高。

2、在电动汽车上，由于空调系统热水温度经常高于电动汽车驱动系统冷却水温度，故电动汽车驱动系统冷却水无法像传统内燃机动力的冷却水一样循环到空调暖风芯体中，通过安装在空调器中的暖风芯体把热量传递给空调，而是要在驱动系统循环中的暖风芯体的下风道中，再安装高温的PTC空气电加热器或安装与PTC加热器循环的二次暖风芯体，才能实现电动汽车驱动系统产生热量被有效利用的方案，而这样的高低温换热系统，结构成本更高。

3、PTC电加热器换热效率低，从第1项介绍的结构缺陷来分析，能量从电到变成PTC加热器中的热能到经过防腐保护层再传导到换热片再传导到风机中流过的空气再传递到乘员室，有很长的热回路，必然会与周围低温元件在接触时发生热传递现象，从而导致热损耗大，使系统效率下降。

4、现在的PTC电加热系统最终均是通过在风道中的暖风芯体与风机排出的风进行热交换，但为保证热交换能力，暖风芯体要有足够的迎风面积与风阻，使风机的风从层流转向紊流，这必然的引起风速下降，导致风量动能损失，从而加大电能的损失；在第2项中论述的高低温换热系统中，两套换热格栅散热器会让这种压力损失更大，需要更大功率的电机来获得设计的空调出口风压，电能的损失更大。

5、启动时间长。从第3项介绍的结构缺陷来分析，能量从电到变成PTC加热器中热能到经过换热片传递给空气再传递到乘员室，有很长的热回路与一定的热惯性，必然导致启动时间长，停止时间也长的问题，给使用上带来不便。

(三)发明内容

因此本发明的目的，就是提供与风机高度一体化的，占用空间小、重量轻、不需要有风阻的格栅式换热器的、快速高效的新型制热器一电磁制热风机。

本发明的目的是这样实现的：在电动汽车空调风机中，其包括风机壳体与驱动风机推进器的电动机，其特征在于：风机壳体上装有可产生交变磁场的电磁线圈，感应交变磁场而完成电涡流发热功能与同时完成对风机内通过气流进行热交换而实现风机制热功能的器件是风机内与风机推进器驱动气流接触的推进器或导流装置。

下面按与风机内推进器驱动气流接触的器件为推进器的情况加以说明。

装在电动风机中电机轴上的推进器，是由可在交变磁场中产生电涡流而感应发热的推进器叶片连接端板与推进器叶片组成，产生交变磁场的线圈在推进器叶片连接端板两侧，当交变电流流过产生磁场的线圈时，线圈产生高频交变磁场作用在可在交变磁场中产生电涡流而感应发热的推进器叶片连接端板与推进器叶片上，从而使旋转的推进器叶片连接端板与推进器叶片表面产生热量(聚肤效应)，完成发热功能；而推进器在驱动电机驱动下旋转作功，驱动流过推进器叶片连接端板与推进器叶片的空气在流速最快的推进器叶片连接端板与推进器叶片表面进行直接强力换热，把热能从推进器叶片连接端板与推进器叶片表面直接迅速传递给空气，直接同时完成散热功能，使流过风机的空气接受热能温度升高，从而完成对空气加热的加热器的功能。