一种基于涡流管技术的汽车空调除霜系统的制作方法

本发明涉及客车空调系统除霜领域，特别是指一种基于涡流管技术的汽车空调除霜系统。

背景技术：

随着我国国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，汽车行业和其他的行业一样，也获得了迅速的发展。汽车空调设计人员越来越多，对设计要求也越来越高。许多其他行业的人也越来越多的关心汽车空调系统蒸发器除霜设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高，对汽车空调蒸发器除霜设计提出了新的更为严峻的要求。因此，能否设计出合理高效、实用经济的汽车空调蒸发器除霜系统成为当前各国汽车空调行业的研究方向。

汽车空调的除霜性能对客车的安全续航行驶非常重要。汽车空调系统在低温环境下蒸发器结霜较为严重、除霜次数频繁（除霜不彻底），严重影响了汽车在北方地区的应用与普及。目前开发的汽车空调系统在车外环境温度过低时会引起压缩机排气温度过高，使其无法在低温供热时正常运行（通常采用制冷系统与电加热相互配合运行的系统模式，大大增加冬季供热时的耗电量）。

同时，汽车空调系统的安装使用是车箱内乘坐人员感到舒适的重要保证。然而目前的汽车空调系统在低温环境下蒸发器除霜问题一直得不到很好的解决，低温环境下汽车长时间运行，蒸发器盘管外表面会慢慢地凝析出霜。若不及时、有效的除霜，蒸发器盘管内的制冷剂流量将会逐渐减小，且蒸发器盘管外表面累积的霜层致使其通风面积减小、循环风量显著降低，造成气流通道受阻，影响汽车空调系统的正常运行。因此有必要对低温环境下蒸发器除霜新模式进行研究。

技术实现要素：

本发明提出一种基于涡流管技术的汽车空调除霜系统，解决了目前客车空调系统在冬季室外温度过低时蒸发器表面结霜严重，无法实现稳定的供热循环，除霜次数频繁、除霜不彻底等突出问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽车空调基于涡流管技术的除霜系统，包括涡流冷管、渐缩管、涡流室、涡流热管和热气流喷嘴，所述的空气入口渐缩管与涡流室相连，涡流室分别与涡流冷管和涡流热管相连，涡流热管与热气流喷嘴相连，热气流喷嘴位于蒸发器外表面的上方；入口的空气经过渐缩管改变压力后进入涡流室中，经过涡流热管、热气流喷嘴使蒸发器外表面维持相对高温，快速除霜或者避免结霜。

所述的涡流热管和热气流喷嘴之间设有调节阀，调节阀用于调节冷热两股气流的流量和温度。

所述的涡流热管和热气流喷嘴之间设有电磁二通换向阀，电磁二通换向阀上设有排气管，电磁二通换向阀在冬季时与热气流喷嘴连通、夏季时与排气管连通。

所述的涡流冷管与第一电磁阀相连，第一电磁阀与盘管相连，盘管与风机相连，风机与外界相连；冰箱蒸发器与盘管配合，冰箱蒸发器与冰箱压缩机相连，冰箱压缩机与冰箱冷凝器相连，冰箱冷凝器与干燥器相连，干燥器与毛细管相连，毛细管与冰箱蒸发器相连；此支路用于冷藏，补充车载冰箱的用冷。

所述的涡流冷管与第二电磁阀相连，第二电磁阀与冷气流喷嘴相连，冷气流喷嘴位于冷凝器外表面的上方，冷凝器与压缩机相连，压缩机与蒸发器相连，蒸发器与节流阀相连，节流阀与冷凝器相连；此支路用于补充车厢内的制冷量。

通过系统的设置、汽车空调基于涡流管技术的除霜系统，可显著降低热泵空调低温运行时压缩机的排气温度，提高系统运行的可靠性，同时可大大提高该空调系统的供热能力和供热效率，降低汽车空调冬季供热时的耗电量。解决了汽车空调系统在低温环境下蒸发器结霜较为严重，除霜次数频繁、除霜不彻底等突出问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为基于涡流管技术的汽车空调除霜系统图。

图2为涡流管的结构剖面示意图。

图中标号名称：1、涡流冷管，2、渐缩管，3、涡流室，4、涡流热管，5、热气流喷嘴，6、蒸发器，7、压缩机，8、冷凝器，9、节流阀，10、电磁二通换向阀，11、排气管，12、冷气流喷嘴，13、风机，14、毛细管，15、干燥器，16、冰箱冷凝器，17、冰箱压缩机，18、冰箱蒸发器，19、盘管，20、第一电磁阀，21、第二电磁阀，22、调节阀，23、涡流发生器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~2所示，一种汽车空调基于涡流管技术的除霜系统，包括涡流冷管1、渐缩管2、涡流室3、涡流热管4和热气流喷嘴5，所述的空气入口渐缩管2与涡流室3相连，涡流室3分别与涡流冷管1和涡流热管4相连，涡流热管4与热气流喷嘴5相连，热气流喷嘴5位于蒸发器6外表面的上方；入口的空气经过渐缩管2改变压力后进入涡流室3中，经过涡流热管4、热气流喷嘴5使蒸发器6外表面维持相对高温，快速除霜或者避免结霜。

所述的涡流热管4和热气流喷嘴5之间设有调节阀22，调节阀22用于调节冷热两股气流的流量和温度。

所述的涡流热管4和热气流喷嘴5之间设有电磁二通换向阀10，电磁二通换向阀10上设有排气管11，电磁二通换向阀10在冬季时与热气流喷嘴连通、夏季时与排气管11连通。

所述的涡流冷管1与第一电磁阀20相连，第一电磁阀20与盘管19相连，盘管19与风机13相连，风机13与外界相连；冰箱蒸发器18与盘管19配合，冰箱蒸发器18与冰箱压缩机17相连，冰箱压缩机17与冰箱冷凝器16相连，冰箱冷凝器16与干燥器15相连，干燥器15与毛细管14相连，毛细管14与冰箱蒸发器18相连；此支路用于冷藏，补充车载冰箱的用冷。

所述的涡流冷管1与第二电磁阀21相连，第二电磁阀21与冷气流喷嘴12相连，冷气流喷嘴12位于冷凝器8外表面的上方，冷凝器8与压缩机7相连，压缩机7与蒸发器6相连，蒸发器6与节流阀9相连，节流阀9与冷凝器8相连；此支路用于补充车厢内的制冷量。

客车在冬季行驶，当温度传感器监测到蒸发器6温度低于空气的露点温度时，外界环境空气在渐缩管2改变压力，沿切向进入涡流管3中的涡旋发生器23，在涡流管中形成涡旋，经过涡流变换后分离成总温不相等的两部分气流，处于中心部位的气流温度低，而处于外层部位的气流温度高，涡流室3出来的高温气流经涡流热管4、电磁二通换向阀10、热气流喷嘴5吹到蒸发器6外表面上，使蒸发器6表面的温度高于结霜温度，从而使蒸发器6表面的结霜快速除去或者避免结霜；夏季时产生的热气流经过涡流热管4、二通换向阀10，排气管11排入外界环境。

冷气流经涡流冷管1分为两路，分别为：由第一电磁阀20、盘管19、风机13组成的用于冷藏的支路，由第二电磁阀21、冷流管喷嘴12补充车厢内冷量的支路。

一路冷气流经过第一电磁阀20，通过盘管19为车载冰箱补充冷量，吸收冰箱内被冷却介质的热量后，经风机13排出；冰箱压缩机17吸入冰箱蒸发器18内产生的低压低温制冷剂蒸气，吸入的蒸气经过压缩，压力及温度均升高，高温高压的制冷剂蒸气排入冰箱冷凝器16后，在压力不变的情况下被周围的冷却介质（空气）冷却，放出热量，温度降低，经过毛细管14节流降压，吸收气化潜热，成为低压低温的湿蒸气，进入冰箱蒸发器18，吸收被冷却介质（冰箱内的空气等）的热量而气化，形成低温低压蒸气再被冰箱压缩机17吸走，不断循环。

一路冷气流经过第二电磁阀21、冷流管喷嘴12为冷凝器8补充冷量；冷凝器8中的制冷剂吸收冷量后冷凝成压力较高的液体，经节流阀9节流后，成为压力较低的液体，送入蒸发器6，在蒸发器6中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机7的入口，使之压力升高后送入冷凝器8，不断循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。