汽车用高效相变储能调温空调的制作方法

本实用新型涉及一种汽车用空调，特别是一种汽车用高效相变储能调温空调。

背景技术：

现有的汽车空调的压缩机由发动机驱动，只有在启动发动机以后，空调系统才能发挥作用，市场上只有极个别的型号可以通过汽车钥匙、在有限的遥控范围内启动发动机和空调系统。99%以上的汽车都只能在驾驶员上车以后才能启动空调。这就导致了夏天汽车在烈日下暴晒后，车内气温达到60摄氏度以上，刚开车的时候车内气温过高导致乘员非常不舒服。

曾经有技术方案试图通过OBD远程启动汽车发动机和空调，但由于通过远程启动发动机对于汽车安全是非常大的隐患，汽车制造商均不敢采取本方案，并拒绝向社会公开和共享底层协议。

因此，需要一种可以进一步提高汽车内部空气调温效率，甚至，在无需启动汽车发动机以及无需车内外换热的情况下，实现调温的汽车用空调产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、合理，利用相变材料储热技术和风机强制换热技术实现车内快速调温的汽车用高效相变储能调温空调，以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种汽车用高效相变储能调温空调，包括换热机构、使空气与换热机构换热的风机和至少用于控制风机运行的控制电路，其特征是，所述换热机构包括良导热金属散热器、相变材料储热模块和导热介质循环流动系统，导热介质循环流动系统包括泵体、管道、储液箱和导热介质，泵体、管道和储液箱连成回路，导热介质设置在回路内，泵体与控制电路电性连接；所述良导热金属散热器设置在管道上。结合导热介质循环流动系统，可以使得良导热金属散热器与空气换热更快。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述风机设置在良导热金属散热器一侧。

作为进一步的方案，所述相变材料储热模块设置在良导热金属散热器上。

作为进一步的方案，所述良导热金属散热器包括框体和多块隔片，隔片设置在框体内，所述相变材料储热模块设置在隔片之间，使得相变材料储热模块与良导热金属散热器导热接触的面积增大，提高导热效果。

作为进一步的方案，所述良导热金属散热器包括框体和多根横管，横管设置在框体内，横管之间隔开形成换气通道，所述相变材料储热模块设置在横管内。当风机启动后，使得车内空气流动，并且，空气可以更有效地流经良导热金属散热器的换气通道，加快换热。

作为进一步的方案，所述相变材料储热模块设置在储液箱内。当泵体不启动时，相变材料储热模块储存的冷量/热量可以保持得更久，当泵体和风机启动时，相变材料储热模块才会更快地释放其冷量/热量。

作为进一步的方案，所述储液箱内设有多块导热隔板，导热隔板之间围成多个隔腔，所述相变材料储热模块设置在隔腔中。

作为进一步的方案，所述良导热金属散热器由铜或铝制成（但不局限于上述材料）；所述相变材料储热模块为石墨烯相变储热材料模块。石墨烯相变储热材料模块为市场的产品，在此不再详述。内置的石墨烯相变储热材料，在汽车开启空调过程中或者停车时因外界温度使车内空气温度改变（一般夜间温度低，白天温度高），不断累积收集车内的冷量或者热量。

作为进一步的方案，所述还包括蓄电池和/或太阳能电池板，蓄电池和/或太阳能电池板与控制电路电性连接，从而给汽车用空调提供独立的电源。如果没有上述电源，汽车用空调可以连接汽车内的长通电源。这种在汽车标准配置之外的车载辅助空调系统，自带电池驱动，不影响任何汽车安全和车载电路安全，EMC电磁干扰也在认证许可范围之内。

作为进一步的方案，所述控制电路设有倒计时电路，倒计时电路倒计时结束后，风机启动。在没有远程控制下，可以通过设置倒计时，实现预计用车时间前自动启动汽车用相变储能调温空调，使得车内空气温度提前调节至较为舒适的状态。

本实用新型的有益效果如下：

（1）此款汽车用高效相变储能调温空调一方面利用良导热金属散热器使得相变材料储热模块的表面换热面积增大，另一方面利用导热介质循环流动快速换热，从而大大提高其换热速度；

（2）此款汽车用相变储能调温空调可以借助相变材料储热模块在汽车空调启动中或外界因素引起车内空气温度变换至一定程度时吸收能量（冷量/热量），当有需要快速释放该能量时，控制风机及泵体启动即可，其能耗较低；

（3）此款汽车用相变储能调温空调可以在汽车经历长时间的暴晒或严寒冷冻的情况下，在乘员进入汽车前预先将其启动，实现乘员上车时车内温度适宜的目的；

（4）此款汽车用相变储能调温空调可以在汽车启动过程中同步开启，以辅助车内快速调温或使得相变材料储热模块及时吸收能量；

（5）此款汽车用相变储能调温空调可以与车载长通电源输出口连接；或者，可以是设置有内置电源以及与车载电源输出口连接（不一定连接车载长通电源输出口），使得其无需在汽车启动后才能获得电源；

（6）驱动能源：该系统无需启动汽车发动机，自带电源或者使用车内长通电源驱动系统的运作，汽车在正常行驶的状态下向该系统充电，汽车锁车时全车电源关闭，系统内自带电池可驱动该系统，设置有车内长通电源接口的车型亦可直接通过汽车蓄电池给该系统供电；

（7）换热技术：由于车内空间密闭，私自改装又会影响汽车的安全性，所以本系统颠覆了传统空调通过压缩机驱动冷媒搬运热量，并向室外排放热量的技术。而采用了通过相变储热材料，可以在包括但不限于20℃、23℃、28℃、30℃等临界温度上，通过提前收集和储存汽车主空调的冷量（热量），在需要本系统开启的20-30分钟急速运行，调节车内温度。

（8）较低能耗：该系统不需要消耗电能去制冷或制热，只需要电能去驱动车内空气快速流动，相变储热材料（相变材料储热模块）可以使用10万次以上相变转化，所以相比其它类型的空气调节系统，有着很低能耗的特点。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例结构示意图。

图2为本实用新型远程控制原理图。

图3为本实用新型第二实施例结构示意图。

图4为本实用新型第三实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，参见图1和图2所示，一种汽车用高效相变储能调温空调，包括换热机构、使空气与换热机构换热的风机1和用于控制风机1运行的控制电路101，所述换热机构包括良导热金属散热器2、相变材料储热模块3和导热介质循环流动系统40，导热介质循环流动系统40包括泵体6、管道4、储液箱5和导热介质，泵体6、管道4和储液箱5连成回路，导热介质设置在回路内，泵体6与控制电路101电性连接；所述良导热金属散热器2设置在管道4上。

所述风机1设置在良导热金属散热器2一侧。

所述相变材料储热模块3设置在良导热金属散热器2上。

所述良导热金属散热器2包括框体21和多块隔片22，隔片22设置在框体21内，所述相变材料储热模块3设置在隔片22之间。

所述良导热金属散热器2由铜或铝制成。所述相变材料储热模块3为石墨烯相变储热材料模块。本实用新型详细计算了车内空气的比热、体积和降低温升所释放的热量后精确的确定了该材料的质量、换热风速、吸热能力并对换热机构进行了精确的测算和设计。确保车内温度降至该材料的相变温度时，该材料累计吸收的热量不超过其相变总热容量。为保证经历过短暂间隔后本系统的继续可用性，本系统所使用的相变储热材料可吸收热量的总热容量，可以将3立方米的空气从70°降低至30°三次以上。

作为进一步的方案，所述还包括蓄电池和/或太阳能电池板，蓄电池和/或太阳能电池板与控制电路101电性连接。在汽车熄火状态下：汽车用相变储能调温空调10可以依赖蓄电池和/或太阳能电池板启动；如果没有蓄电池和/或太阳能电池板，则汽车用相变储能调温空调10需要依赖汽车的长通电电源输出供电。

作为进一步的方案，所述控制电路101电性连接有无线通信模块。所述无线通信模块优选为GPRS模块、5G通信模块或WiFi模块。搭配基于3/4/5G通讯模块，可以对该系统进行超远距离的遥控，专用的手机APP程序里不但有开关、定时等功能，还有车内适时温度的现实，从而消费者可以自主判断是否需要开启本系统以及车内气温是否已经达到了舒适的状态。

作为进一步的方案，所述控制电路101设有倒计时电路，倒计时电路倒计时结束后，风机1启动。在没有远程控制下，可以通过设置倒计时，实现预计用车时间前自动启动汽车用相变储能调温空调10，使得车内空气温度提前调节至较为舒适的状态。

以汽车用相变储能调温空调10具有无线通信模块为例，说明其工作原理，当汽车内气温在低于相变材料储热模块3材料的相变温度时，该材料按相变温度为上限例如28摄氏度向车内辐射热量，这个热量在汽车主空调的持续影响下，并不影响乘客的舒适性；待该材料所吸收热量排空以后，材料发生形态变化称为相变并随之降低自身温度至车内气温，完成冷量收集；在汽车发动机熄火并经历烈日暴晒后，通过手机30远程启动该空调系统（手机30通过网络云端20与汽车用相变储能调温空调10通信），由于车内环境温度远高于相变储热材料本身的温度，在风机1的强制循环下，相变储热材料会通过换热机构，吸收车内空气中的热量，不断升温，待温度升至相变温度时，该材料会大量吸热以维持其发生形态变化，从而实现降低车内温度的目的。

实施例二，与实施例一的区别在于：参见图3所示，所述良导热金属散热器2包括框体21和多根横管23，横管23设置在框体21内，横管23之间隔开形成换气通道24，所述相变材料储热模块3设置在横管23内。

实施例三，与实施例一的区别在于：参见图4所示，所述相变材料储热模块3设置在储液箱5内。相变材料储热模块3浸泡在导热介质液体里，使得液体保持相对低温度，良导热金属散热器2与相变材料储热模块3通过液体循环辅助降温，风机把周围的热空气吹向良导热金属散热器2使得空气温度下降。

所述储液箱5内设有多块导热隔板51，导热隔板51之间围成多个隔腔，所述相变材料储热模块3设置在隔腔中。