[发明专利]一款车载太阳能调温系统

说明书

技术领域

本发明属于一种车用空调，尤其是涉及一种综合利用太阳能和涡流管的制冷空调装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，汽车与人民生活联系越来越紧密，对生态环境的影响也越来越大。尤其是在夏季，汽车处于停泊状态时，车舱内的温度有可能达到60℃以上，当车内遗留无自救能力人时，发生热射病死亡的事故时有报道。而车在行驶状态下启动空调时要多消耗20％以上的燃油，在空调上的油费支出直线增加，实质的加大使用者经济负担；且增加了汽车尾气排放，从而增加了城市中的热岛效应。

一些已经公开的专利技术太阳能汽车空调，例如申请号201110316259.3使用半导体制冷，制冷半导体安装在车内顶部，制冷面向下，由于车内高温无法排出车外，导致制冷效果强差人意。

另一些已经公开的专利技术太阳能汽车空调，例如申请号201110311004.8配合车载电瓶驱动车载空调进行制冷，但这些解决方案过高的估计了太阳板的供电能力，实施效果都不是很理想，尤其是汽车处于停泊状态，极易导致车载电瓶耗光存储电能，至使汽车无法点火启动，故很难进行实用化推广。

涡流管是一种结构极为简单的制冷装置，高压气体由进气导管导入喷嘴膨胀降压后沿切线方向高速进入涡流室，经过动能交换分离成温度不等的两部分，中心部分即为冷气流，边缘部分的气体集中至涡流管的另一端即为热气流，这样同时获得冷、热两种热效应，调节冷热气流比例，可以得到最佳制冷效应或制热效应。由于现有高压抽风机其压力达不到涡流管要求的气压，要使用涡流管制冷必须配置一个较大的储气罐，占据车内有限空间，极不方便，且由于气体压力下降后制冷效果几乎没有，故只能间歇性工作，无法长时间持续工作，在汽车运用上具有明显的局限性。

一些已经公开的车载涡流管制冷使用车载刹车系统压缩气体进行制冷，例如胡洪涛-大连理工大学–2002《微型涡流管性能研究》，但由于气压下降快，影响汽车刹车系统，从而容易造成行车事故，埋下故障隐患，故也未能推广运用。

发明内容

本发明的目的是要解决上述涡流管在汽车制冷热运用局限问题，提供一种综合利用太阳能和涡流管制冷热的空调装置，具有经济、节能、无环境污染、合理利用太阳能等特点。

由图1所示电机驱动旋转涡流增压管(1)；电机驱动高压鼓风机(2)；冷风出口(3)；导体制冷模块(4)；涡流管热端电控装置(5)；外壳(6)；车内空气抽风入口(7-1)；车外空气入口(7-2)；阿基米德特性涡流管(8)；太阳能及电量优先启停控制系统(9)；热风出口(10)。

由于涡流管制冷要求空气压力为0.15MP以上，现有小型高压抽风机目前还达不到这压力，一般都为0.1MP以下。

本方案采用独立电机涡流加压(1)来提高高压抽风机送出的空气压力，以达到最佳涡流管工作压力要求，抛去传统的高压存储罐，使之能长期不间断的制冷。

本方案中的电机驱动涡流加压采用的旋转管是具有阿基米德螺旋特性的管道，以达到加速加压螺旋分离冷热空气目标。

太阳能电池实际电量输出取决于光照强度，光照越强，输出电量越高，这种情况是导致太阳能电力能量输出不稳定的决定性因数，如果系统内电器件在任何时候都是同时工作，势必工作状态不稳定，不能正常长期工作，效率低下，器件损坏。

太阳能及电量优先启停控制系统(9)采取电量优先供电原则，按先后重要程度有序供电，以达到优选的工作状态，且保障长期工作要求，根据太阳能供电特性，在制冷要求下，其顺序是高压鼓风机(2)>增压电机(1)>涡流管热端电控装置(5)>半导体制冷(4)；在制热要求下，其顺序是高压鼓风机(2)>增压电机(1)>涡流管热端电控装置(5)。

在制冷工作状态下，当太阳能发电板提供的电能较小时，达到太阳能电池输出功率15％以上时，程序只启动高压鼓风机(2)，此时室外光照较弱，户外温度偏低，高压鼓风机由车内空气抽风入口(7-1)；车外空气入口(7-2)吸入空气，经管道简单分离，一部分空气经冷风出口(3)送回车内，一部分空气经热风出口(10)排除车外，由此起到泊车内换气作用，以达到排除车内异味目的；当太阳能电池电力输出提高到30％以上功率时候，这时候户外温度以开始上升，启动涡流加压电机，开始进行车内空气循环降温；当太阳能电池电力输出提高到60％以上功率时候，户外温度以临近到达到当天的高温状态，进一步的启动电子半导体制冷模块(4)进行降温，进一步的强化汽车内的降温效果。