[發明專利]電動汽車空調用電磁制熱風機

在審

• 申請號: 201310354906.9
• 申請日: 2013-08-10
• 公開（公告）號: CN104344548A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 付占江
• 申請（專利權）人: 付占江
• 主分類號: F24H3/04
• 分類號: F24H3/04;F24H9/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種電動汽車空調用風機。特別是一種電磁制熱風機及其控制方法，通過在風機中應用電磁制熱技術而改進電動汽車空調系統的體積重量及提高制熱效率與減少電能消耗。

(二)背景技術

電動汽車空調系統的工作效率和其利用率對電動汽車續航里程的影響很大，特別是暖風的使用會更多的消耗電能，目前的多數電動車都在使用PTC(Positive?Temperature?Coefficient)暖風裝置，而PTC暖風裝置又可細分為直接加熱空氣或加熱冷卻循環水后再發熱兩種制熱形式。如專利申請號為：201210070557.3實用新型專利《電動汽車空調系統用PTC電加熱器》就是采用加熱冷卻循環水后再通過暖風芯體發熱這樣的空調制熱方案。

現有的PTC電加熱器，雖然能有效的產生空調需要的工作熱量，達到車內溫度控制的目的，但卻存在著空間大、重量大、效率低、成本高的問題難以解決：

1、現有的加熱器占用空間大，重量大，成本高。由于PTC的加熱器要具有發熱件，外絕緣保護層與換熱片及框架等構成格柵式換熱器，為保證換熱性能要求，換熱片要有足夠的熱交換面積，而且要有產生熱交換需要的紊流，流道要有足夠的風阻，必然要空間大、重量大、成本高而系統的能量密度卻很低。水加熱系統，還要有水加熱器、水或防凍液、循環水泵、管路配件再加上暖風芯體組成，空間、重量比空氣加熱系統還要更大，成本還要更高。

2、在電動汽車上，由于空調系統熱水溫度經常高于電動汽車驅動系統冷卻水溫度，故電動汽車驅動系統冷卻水無法像傳統內燃機動力的冷卻水一樣循環到空調暖風芯體中，通過安裝在空調器中的暖風芯體把熱量傳遞給空調，而是要在驅動系統循環中的暖風芯體的下風道中，再安裝高溫的PTC空氣電加熱器或安裝與PTC加熱器循環的二次暖風芯體，才能實現電動汽車驅動系統產生熱量被有效利用的方案，而這樣的高低溫換熱系統，結構成本更高。

3、PTC電加熱器換熱效率低，從第1項介紹的結構缺陷來分析，能量從電到變成PTC加熱器中的熱能到經過防腐保護層再傳導到換熱片再傳導到風機中流過的空氣再傳遞到乘員室，有很長的熱回路，必然會與周圍低溫元件在接觸時發生熱傳遞現象，從而導致熱損耗大，使系統效率下降。

4、現在的PTC電加熱系統最終均是通過在風道中的暖風芯體與風機排出的風進行熱交換，但為保證熱交換能力，暖風芯體要有足夠的迎風面積與風阻，使風機的風從層流轉向紊流，這必然的引起風速下降，導致風量動能損失，從而加大電能的損失；在第2項中論述的高低溫換熱系統中，兩套換熱格柵散熱器會讓這種壓力損失更大，需要更大功率的電機來獲得設計的空調出口風壓，電能的損失更大。

5、啟動時間長。從第3項介紹的結構缺陷來分析，能量從電到變成PTC加熱器中熱能到經過換熱片傳遞給空氣再傳遞到乘員室，有很長的熱回路與一定的熱慣性，必然導致啟動時間長，停止時間也長的問題，給使用上帶來不便。

(三)發明內容

因此本發明的目的，就是提供與風機高度一體化的，占用空間小、重量輕、不需要有風阻的格柵式換熱器的、快速高效的新型制熱器一電磁制熱風機。

本發明的目的是這樣實現的：在電動汽車空調風機中，其包括風機殼體與驅動風機推進器的電動機，其特征在于：風機殼體上裝有可產生交變磁場的電磁線圈，感應交變磁場而完成電渦流發熱功能與同時完成對風機內通過氣流進行熱交換而實現風機制熱功能的器件是風機內與風機推進器驅動氣流接觸的推進器或導流裝置。

下面按與風機內推進器驅動氣流接觸的器件為推進器的情況加以說明。

裝在電動風機中電機軸上的推進器，是由可在交變磁場中產生電渦流而感應發熱的推進器葉片連接端板與推進器葉片組成，產生交變磁場的線圈在推進器葉片連接端板兩側，當交變電流流過產生磁場的線圈時，線圈產生高頻交變磁場作用在可在交變磁場中產生電渦流而感應發熱的推進器葉片連接端板與推進器葉片上，從而使旋轉的推進器葉片連接端板與推進器葉片表面產生熱量(聚膚效應)，完成發熱功能；而推進器在驅動電機驅動下旋轉作功，驅動流過推進器葉片連接端板與推進器葉片的空氣在流速最快的推進器葉片連接端板與推進器葉片表面進行直接強力換熱，把熱能從推進器葉片連接端板與推進器葉片表面直接迅速傳遞給空氣，直接同時完成散熱功能，使流過風機的空氣接受熱能溫度升高，從而完成對空氣加熱的加熱器的功能。