格栅结构及具有其的空调系统的制作方法

本实用新型涉及空调零部件技术领域，具体而言，涉及一种格栅结构及具有其的空调系统。

背景技术：

目前，汽车的空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。对于新能源汽车而言，它没有发动机热量，在冬天里，新能源汽车一般都采用热泵加热或热敏电阻(ptc)加热。但是，ptc比较耗电，严重缩短了汽车的续航里程，在新能源汽车上使用有局限性。因此，更多车厂倾向于采用热泵加热。

然而，热泵在使用过程中也会受到环境的限制，比如下雪和结冰天气的影响，积雪会把空调的冷凝器的出风口全部覆盖，使得冷凝器无法通风。积雪、结冰问题都会导致无法开机。在高需求时车内却无法使用空调制热。目前，低温环境下的防雪措施主要是在系统及控制逻辑方面，启动空调时通过化霜程序，通过翅片管式换热器自身散发的热量给裸露在外的换热器化去积雪或冰等，此方法解决换热器上积雪、结冰问题有一定效果，但客车空调的外风机也是裸露在整机外部的，在温度更低或下雪时间长后极有可能外风机处进入积雪结冰导致风机无法转动，因此无法开机制热。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种格栅结构及具有其的空调系统，以解决现有技术中在下雪和结冰天气无法对格栅结构外的积雪和冰进行有效去除的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种格栅结构，格栅结构用于设置在冷凝出风口处，格栅结构包括：支架和顶盖，顶盖盖设在支架的顶部；第一环形格栅，设置在顶盖的下方，第一环形格栅与顶盖间隔设置，第一环形格栅的顶端处的遮盖面积小于顶盖的底端处的遮盖面积，沿第一环形格栅的顶端至第一环形格栅的底端的延伸方向，第一环形格栅的遮盖面积逐渐增大；其中，格栅结构还包括：顶部加热件，设置在顶盖的内侧；和/或，第一加热件，设置在第一环形格栅的内圈。

进一步地，沿顶盖的顶端至顶盖底端的延伸方向，顶盖的遮盖面积逐渐增大。

进一步地，第一环形格栅的底端处的遮盖面积大于顶盖的底端处的遮盖面积。

进一步地，格栅结构还包括：第二环形格栅，设置在第一环形格栅的下方，第二环形格栅与第一环形格栅间隔设置，第二环形格栅的顶端处的遮盖面积小于第一环形格栅的底端处的遮盖面积，沿第二环形格栅的顶端至第二环形格栅的底端的延伸方向，第二环形格栅的遮盖面积逐渐增大。

进一步地，第二环形格栅的底端处的遮盖面积大于第一环形格栅的底端处的遮盖面积。

进一步地，格栅结构还包括：第二加热件，设置在第二环形格栅的内圈。

进一步地，第二加热件的管长大于第一加热件的管长。

进一步地，第一加热件为环形管结构；和/或，第二加热件为环形管结构。

进一步地，格栅结构还包括风速检测仪；风速检测仪的检测头朝向顶盖和第一环形格栅之间的间隙设置；和/或，风速检测仪的检测头朝向第一环形格栅和第二环形格栅之间的间隙设置。

进一步地，支架包括：底座，底座为环形座结构；第一支杆、第二支杆和第三支杆，第一支杆的第一端、第二支杆的第一端和第三支杆的第一端均间隔设置在底座上，第一支杆的第二端、第二支杆的第二端和第三支杆的第二端均连接设置，以使第一支杆、第二支杆和第三支杆支撑第一环形格栅和第二环形格栅。

进一步地，第一支杆的第二端、第二支杆的第二端和第三支杆的第二端连接以形成连接支撑端，支架还包括：支撑立杆，支撑立杆的底端与连接支撑端连接，顶盖设置在支撑立杆的顶端。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调系统，空调系统包括：空调器；格栅结构，设置在空调器的冷凝出风口处，格栅结构为上述提供的格栅结构。

应用本实用新型的技术方案，在下雪或结冰天气时，顶部加热件和第一加热件同时工作进行加热，以使格栅结构外侧的雪或冰融化，并在顶盖和第一环形格栅的作用下使融化的水流下。具体的，由于第一环形格栅的顶端处的遮盖面积小于顶盖的底端处的遮盖面积，且沿第一环形格栅的顶端至第一环形格栅的底端的延伸方向，第一环形格栅的遮盖面积逐渐增大，这样，使得顶盖上的水不会进入格栅结构内部从而流入冷凝风口内以对空调系统内部的结构进行保护，同时也便于使顶盖上的水在第一环形格栅的导流作用下顺利流下。因此，通过实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中在下雪和结冰天气无法对格栅结构外的积雪和冰进行有效去除。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例提供的格栅结构的结构示意图(图中的箭头代表气流的流动方向)；

图2示出了根据本实用新型的实施例提供的格栅结构的爆炸图；

图3示出了根据本实用新型的实施例提供的格栅结构的安装示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架；11、底座；12、第一支杆；13、第二支杆；14、第三支杆；15、支撑立杆；20、顶盖；21、顶部加热件；31、第一环形格栅；32、第二环形格栅；33、第三环形格栅；34、第四环形格栅；41、第一加热件；42、第二加热件；43、第三加热件；44、第四加热件；50、风速检测仪；60、格栅结构；70、空调器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例一提供了一种格栅结构60，格栅结构60用于设置在冷凝出风口处，且格栅结构60可以为顶置在空调器70的顶部的设置方式。格栅结构60包括支架10、顶盖20和第一环形格栅31，顶盖20盖设在支架10的顶部，顶盖20上没有镂空部，以便于使顶盖20能够有效进行遮盖。第一环形格栅31设置在顶盖20的下方，第一环形格栅31与顶盖20间隔设置，第一环形格栅31的顶端处的遮盖面积小于顶盖20的底端处的遮盖面积，沿第一环形格栅31的顶端至第一环形格栅31的底端的延伸方向，第一环形格栅31的遮盖面积逐渐增大。其中，格栅结构60还包括顶部加热件21，顶部加热件21设置在顶盖20的内侧；或者，格栅结构60还包括第一加热件41，第一加热件41设置在第一环形格栅31的内圈；或者，格栅结构60还包括顶部加热件21和第一加热件41，顶部加热件21设置在顶盖20的内侧，第一加热件41设置在第一环形格栅31的内圈。需要说明的是，本申请中的第一环形格栅31的遮盖面积可以理解第一环形格栅31的环形外圈对应的面积。

优选的，本实施例中为了更好地融化格栅结构60外侧的雪或冰，格栅结构60还包括顶部加热件21和第一加热件41，顶部加热件21设置在顶盖20的内侧，第一加热件41设置在第一环形格栅31的内圈。

采用本实施例提供的格栅结构60，在下雪或结冰天气时，顶部加热件21和第一加热件41同时工作进行加热，以使格栅结构60外侧的雪或冰融化，并在顶盖20和第一环形格栅31的作用下使融化的水流下。具体的，由于第一环形格栅31的顶端处的遮盖面积小于顶盖20的底端处的遮盖面积，且沿第一环形格栅31的顶端至第一环形格栅31的底端的延伸方向，第一环形格栅31的遮盖面积逐渐增大，这样，使得顶盖20上的水不会进入格栅结构60内部从而流入冷凝风口内以对空调系统内部的结构进行保护，同时也便于使顶盖20上的水在第一环形格栅31的导流作用下顺利流下。因此，通过本实施例提供的格栅结构60，能够解决现有技术中在下雪和结冰天气无法对格栅结构60外的积雪和冰进行有效去除。

具体的，在本实施例中沿顶盖20的顶端至顶盖20底端的延伸方向，顶盖20的遮盖面积逐渐增大，这样，能够便于使顶盖20上的雪或冰化呈水后更顺利地流至下方的第一环形格栅31，从而更好地起到的导流作用。需要说明的是，这里的顶盖20的遮盖面积可以与第一环形格栅31的遮盖面积的理解相同。

具体的，第一环形格栅31的底端处的遮盖面积大于顶盖20的底端处的遮盖面积，以便于更好地对冷凝风口进行遮挡，以更好地避免融化的水经冷凝风口进入空调系统内部的情况，从而能够便于更好地对空调系统进行保护。

在本实施例中，格栅结构60还包括第二环形格栅32，第二环形格栅32设置在第一环形格栅31的下方，第二环形格栅32与第一环形格栅31间隔设置，第二环形格栅32的顶端处的遮盖面积小于第一环形格栅31的底端处的遮盖面积，沿第二环形格栅32的顶端至第二环形格栅32的底端的延伸方向，第二环形格栅32的遮盖面积逐渐增大。采用这样的结构设置，通过增设第二环形格栅32，能够便于使融化出的水更好地流下；同时通过增设第二环形格栅32，使得冷凝风口能够通过顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙均能够与外界进行连通，更好地保证了冷凝风口与外界之间的连通，以使冷凝风口处的空气能够正常与外界进行交换，从而便于保证空调系统的正常运行。

具体的，本实施例中的第二环形格栅32的底端处的遮盖面积大于第一环形格栅31的底端处的遮盖面积。采用这样的结构设置，能够便于更好地对冷凝风口进行遮挡，以更好地避免融化的水经冷凝风口进入空调系统内部的情况，从而能够便于更好地对空调系统进行保护。

在本实施例中，格栅结构60还包括第二加热件42，第二加热件42设置在第二环形格栅32的内圈。以更好地提高化雪除冰效果。

具体的，第二加热件42的管长大于第一加热件41的管长，由于第二环形格栅32的平均遮盖面积比第一环形格栅31的平均遮盖面积更大，适应的，将第二加热件42的管长设置更长，以便于更好地进行加热并化雪除冰。

具体的，第一加热件41为环形管结构；或者，第二加热件42为环形管结构；或者，第一加热件41和第二加热件42均为环形管结构。优选的，本实施例中的第一加热件41和第二加热件42均为环形管结构，以便于与第一环形格栅31和第二环形格栅32相适配，以更好的对第一环形格栅31外壁上的雪或冰以及第二环形格栅32外壁上的雪或冰进行加热并融化为水，以进一步提高融化效果。

在本实施例中，格栅结构60还包括风速检测仪50。具体的，风速检测仪50的检测头朝向顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙设置；或者，风速检测仪50的检测头朝向第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙设置；或者，风速检测仪50的检测头朝向顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙设置，风速检测仪50的检测头朝向第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙设置。

优选的，本实施例中的风速检测仪50(这里的风速检测以可以具有多个检测头)的一个检测头朝向顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙设置，风速检测仪50的另一个检测头朝向第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙设置。采用这样的结构设置，能够便于更好地对顶盖20和第一环形格栅31之间的风速以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的风速进行检测，以便于根据风速检测情况控制是否进行加热操作。具体的，当检测到顶盖20和第一环形格栅31之间风速以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的风速小于预设值时，此时，可以判断出顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙处以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙处存在积雪或结冰情况，启动加热操作，使顶部加热件21、第一加热件41和第二加热件42同时开启工作，或者只开启其中的某个或多个进行加热，从而进行化雪或化冰。当检测到顶盖20和第一环形格栅31之间的风速以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的风速小于预设值时，判断此时顶盖20和第一环形格栅31之间以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的流通正常，顶盖20和第一环形格栅31之间的间隙以及第一环形格栅31和第二环形格栅32之间的间隙没有积雪和结冰情况，从而停止加热操作。

具体的，本实施例中的支架10包括底座11、第一支杆12、第二支杆13和第三支杆14，底座11为环形座结构。底座11、第一支杆12、第二支杆13和第三支杆14围成四面体支架10的结构，第一支杆12的第一端、第二支杆13的第一端和第三支杆14的第一端均间隔设置在底座11上，第一支杆12的第二端、第二支杆13的第二端和第三支杆14的第二端均连接设置，以使第一支杆12、第二支杆13和第三支杆14支撑第一环形格栅31和第二环形格栅32。采用这样的支撑结构，能够提高支撑的稳定性，以便于更好地对顶盖20、第一环形格栅31和第二环形格栅32进行支撑。

具体的，本实施例中的第一支杆12的第二端、第二支杆13的第二端和第三支杆14的第二端连接以形成连接支撑端。支架10还包括支撑立杆15，支撑立杆15的底端与连接支撑端连接，顶盖20设置在支撑立杆15的顶端。采用这样的结构设置，能够便于更好地使顶盖20与其他环形格栅结构60分隔开，并提高结构设置安装的紧凑性。

具体的，本实施例中的环形格栅不限于第一环形格栅31和第二环形格栅32，还可以包括第三环形格栅33、第四环形格栅34、第五环形格栅、第六环形格栅、第七环形格栅等。且第三环形格栅33的结构、第四环形格栅34的结构、第五环形格栅的结构、第六环形格栅的结构、第六环形格栅的结构等均与第一环形格栅31的结构和第二环形格栅32的结构相同。可以根据具体的实际情况选择环形格栅的设置数量。具体的，第一环形格栅31、第二环形格栅32、第三环形格栅33、第四环形格栅34、第五环形格栅、第六环形格栅、第七环形格栅等结构均没有镂空部，以便于进行有效的遮盖。相应的，加热结构还包括第三加热件43、第四加热件44、第五加热件、第六加热件、第七加热件等结构。

在本实施例中，顶盖20、第一环形格栅31、第二环形格栅32等结构可以均采用金属材质驰骋，以便于进行导热，以使加热结构产生的热量更快地传递至顶盖20、第一环形格栅31、第二环形格栅32上，从而便于更好地进行化雪和除霜。顶部加热件21、第一加热件41和第二加热件42可以均包括加热丝结构。

本实施例中提供了一种成本较低的空调防雪格栅及其除雪方法，实现空调能够自动清除积雪、防异物进入，保证出风量充足以提高换热效率，提高了用户体验性。本实施例中的格栅结构60为“鱼鳞式”格栅。

本实用新型创造的实用新型点在于：将导风片与“鱼鳞式”格栅一体冲压成环状，并固定在一个四面体支架10上，能抵挡行驶中任意方向飞来的树叶等硬物，也能防止暴雨天和暴雪天时雨雪直接落入脆弱的冷凝器翅片。同时藏于格栅背面的电热铜管通电后可以在空调不停机情况下除雪。

本实用新型无活动机构(风速仪除外)，成本低维修简便，结构可靠。底座11上的安装孔的孔位可根据散热风机孔位调整尺寸实现无损安装，对售后维修是一大便利条件。可安装于公交空调，旅游大巴空调，轨道式列车等需要在冬天防雪，除雪的热泵空调上。

具体的，环形“鱼鳞式”格栅不同于普通的百叶窗，内有导风结构和电热铜管(加热结构)。静止状态下散热风机鼓出的风经导风板作用后被疏导至四周，轴流风机吹出的中心风力明显弱于四周，因此环形格栅(包括第一环形格栅31、第二环形格栅32等结构)可疏导大部分来自空调冷凝器出风口的风力。

如图1所示，本实施例中的格栅结构60具有防雪功能，通过层层叠加的环状“鱼鳞式”格栅形成三角锥形形状，积雪在重力作用下自动滑落，可有效避免积雪大量堆积在环形格栅上。本实施例中的格栅结构60还具有除雪功能：在冬天，汽车起步前由司机开启空调制热模式，此时除雪模式被激活，当风速仪检测到环形格栅的出风口风速小于预设值下限时，会自动判定为出风口有积雪遮挡，自动开启电加热除雪模式。得益于格栅为金属材质其表面摩擦系数较小，金属的导热效果优于普通材料，环形格栅被加热后会在积雪和环形格栅之间形成一层润滑水层，在环形格栅出风口吹风和重力双重作用下未融化的雪块可自行滑落。此时积雪清除后风速仪检测到环形格栅出风口风速上升，风速达到其预设值上限时空调断开电加热开关，除雪完成。该控制策略可实现自动化除雪，需要的加热能耗大幅减少，提高了热能的有效利用率，降低运营成本。

如图2中的爆炸图所示，本实用新型内部框架采用四面体结构搭建而成，从而实现了用最少的材料达到最大强度，制造工艺更简单更易操作。

如图3安装效果图所示，由于外部结构采用了类似仿生学“鱼鳞”原理，在不通电的情况下也可以起到有效阻挡自然状态下各个方向飘落下来的树叶、雨水、冰雹等杂物，从而起到有效保护冷凝器散热翅片的目的。

具体的，环形“鱼鳞式”格栅的角度和间距根据安装尺寸改为其他数值。四面体支架10采用4根或者更多的支架10，电热铜管更改为电热网或者电热膜；环形“鱼鳞式”格栅改为菱形、三角形、正方形等其他几何形状的“鱼鳞式”格栅。

本实用新型的实施例二提供了一种空调系统，空调系统包括空调器70和格栅结构60，格栅结构60设置在空调器70的冷凝出风口处，格栅结构60为上述实施例提供的格栅结构60。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：“鱼鳞式”格栅采用金属材质导热效果优良，内置有多层电加热铜管，通电后可让附着在上面的雪霜与格栅之间形成润滑膜并在重力作用下自动滑落。由于采用了“鱼鳞式”仿生学结构，使得车辆无论在行驶中还是停车状态都能有效阻挡树叶和异物遮挡，且能保证积雪必须足够多才能完全封死格栅出风口。格栅内置有风速仪，在暴雪天气时，当出风口风速低于下限值，系统判定格栅被积雪覆盖，电热丝自动升温融化积雪，无须人工干预。该格栅可以无损安装于现有的大多数出风式冷凝器出风口上部，无须改动原有的空调结构。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。