卡车驾驶室热管理系统的制作方法

1.本发明涉及热管理系统技术领域，具体是一种卡车驾驶室热管理系统。


背景技术：

2.传统卡车在运行过程中，产生较多热量，这些热量影响驾驶室座舱的舒适性，增加车辆功耗，而驾驶室内的有些部分需要消耗热量，如何将驾驶室内产生的热量充分利用，实现驾驶室内热量的合理管理与分配，对降低能耗起到很大的作用。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种卡车驾驶室热管理系统，以解决上述现有技术中如何实现驾驶室内热量的合理管理与分配的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种卡车驾驶室热管理系统，包括：
5.热交换模块，包括第一冷凝器、第二冷凝器；
6.淋浴房热水箱，通过淋浴房热水箱循环管道连接第二冷凝器的冷流体管道；
7.与顶盖和侧围换热的顶盖和侧围换热器，通过顶盖和侧围换热器循环管道连接第二冷凝器的热流体管道；
8.与电子元器件换热的电子元器件换热器，通过电子元器件换热器循环管道连接第二冷凝器的热流体管道；
9.与地板换热的地板换热器，通过地板换热器循环管道连接第二冷凝器的热流体管道；
10.空调热泵，通过空调热泵循环管道连接第一冷凝器的冷流体管道；
11.冰箱蒸发器，通过冰箱蒸发器循环管道连接第一冷凝器和第二冷凝器的热流体管道；
12.空调蒸发器，通过空调蒸发器循环管道连接第一冷凝器和第二冷凝器的热流体管道；
13.进一步的，冰箱蒸发器循环管道和空调蒸发器循环管道都包括冰箱空调共用循环管道，冰箱空调共用循环管道通过三通阀连接两条分管，两条分管分别与冰箱蒸发器和空调蒸发器连接。
14.进一步的，第一冷凝器包括第一冷凝器热流体管道和第一冷凝器冷流体管道，第二冷凝器包括第二冷凝器热流体管道一、第二冷凝器热流体管道二和第二冷凝器冷流体管道；第二冷凝器热流体管道一通过四通阀连接顶盖和侧围换热器循环管道、电子元器件换热器循环管道和地板换热器循环管道，第二冷凝器冷流体管道接淋浴房热水箱循环管道，第二冷凝器热流体管道二与第一冷凝器热流体管道的进口和出口并联后连接冰箱蒸发器循环管道和空调蒸发器循环管道，第一冷凝器冷流体管道连接空调热泵循环管道。
15.进一步的，顶盖和侧围换热器循环管道、电子元器件换热器循环管道、地板换热器循环管道、空调热泵循环管道上都安装有泵组件和脱气阀，淋浴房热水箱循环管道上安装
有泵组件，冰箱蒸发器循环管道、空调蒸发器循环管道上安装有压缩机、脱气阀和膨胀阀。
16.进一步的，淋浴房热水箱通过水管连接花洒，水管上安装有泵组件，淋浴房热水箱内设有热源和温度检测模块。
17.本发明的有益效果是：
18.(1)本发明可对电子元器件、发动机工作过程中散发出的热回收利用，节约了能源，且降低电子元气件和发动机的工作温度，提高其使用寿命及运行效率；本发明在空调和冰箱制冷时释放的热进行回收利用，在夏季对日光照射在车身所产生的热量进行回收利用，回收利用的热量可以用于淋浴房用水的加热，在冬季回收利用的热量还可以用于驾驶室的制热；本发明可提高驾驶室热量利用率，降低了能耗。
19.(2)本发明的空调蒸发器和冰箱蒸发器共用循环管道，减少压缩机、膨胀阀的冗余，节省成本；
20.(3)本发明具有多种工作模式，在冬季和夏季以及其他季节都能使用。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.图1为实施例的结构示意图；
23.图2为实施例中冰箱热管理回路和空调制冷系统热管理回路中的换热介质循环示意图示意图；
24.图3为实施例中冰箱热管理回路和空调制冷系统热管理回路中压力与热量的热力学图。
25.图中：1、第一冷凝器；101、第一冷凝器热流体管道；102、第一冷凝器冷流体管道；2、第二冷凝器；201、第二冷凝器热流体管道一；202、第二冷凝器热流体管道二；203、第二冷凝器冷流体管道；3、淋浴房热水箱；4、花洒；5、热源；6、检测模块；7、顶盖和侧围换热器；8、电子元器件换热器；9、地板换热器；10、空调热泵；11、冰箱蒸发器；12、空调蒸发器；13、冰箱空调共用循环管道；14、空调控制模块。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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发明。
27.一种卡车驾驶室热管理系统，如图1所示，包括车载淋浴房热管理回路，顶盖和侧围热管理回路，空调热泵系统热管理回路，冰箱热管理回路，空调制冷系统热管理回路，电子元器件热管理回路，地板热管理回路以及热交换模块。七个回路独立运行，通过热交换模块交换热量，提升驾驶室资源的利用率，实现驾驶室的热量的统一管理。
28.热交换模块，包括第一冷凝器1、第二冷凝器2；第一冷凝器1包括第一冷凝器热流体管道101和第一冷凝器冷流体管道102，第二冷凝器2包括第二冷凝器热流体管道一201、第二冷凝器热流体管道二202和第二冷凝器冷流体管道203；第二冷凝器热流体管道一201的两端安装有四通阀，第二冷凝器热流体管道二202和第一冷凝器热流体管道101的进口通过三通阀连接，出口并联连接。
29.车载淋浴房热管理回路包括淋浴房热水箱3，淋浴房热水箱3通过淋浴房热水箱循环管道连接第二冷凝器冷流体管道203，淋浴房热水箱循环管道内的换热介质为水，淋浴房热水箱循环管道上安装有泵组件，淋浴房热水箱3通过水管连接花洒4，水管上安装有泵组件；淋浴房热水箱3内设有热源5和温度检测模块6，热源5为ptc电加热器。
30.温度检测模块6配置为：当检测到淋浴房热水箱3进出水口温度差小于5℃，且淋浴房热水箱3中温度为设定温度
±
2℃时，关闭淋浴房热水箱循环管道上的泵组件；若淋浴房热水箱3进水口温度持续1h温度变化小于5℃，且淋浴房热水箱3中进出水口温度差小于2℃，则淋浴房热水箱循环管道上的泵组件关闭，热源5开启，直至淋浴房热水箱3中温度为设定温度
±
2℃，关闭热源5。
31.顶盖和侧围热管理回路包括与顶盖和侧围换热的顶盖和侧围换热器7，顶盖和侧围换热器7通过顶盖和侧围换热器循环管道连接第二冷凝器热流体管道201两端的四通阀，顶盖和侧围换热器循环管道内的换热介质为乙二醇或水溶液，顶盖和侧围换热器循环管道上安装有泵组件和脱气阀。
32.电子元器件热管理回路包括与电子元器件换热的电子元器件换热器8，电子元器件换热器8通过电子元器件换热器循环管道连接第二冷凝器热流体管道201两端的四通阀，电子元器件换热器循环管道内的换热介质为乙二醇或水溶液，电子元器件换热器循环管道上安装有泵组件和脱气阀。
33.地板热管理回路包括与地板换热的地板换热器9，地板换热器9通过地板换热器循环管道连接第二冷凝器热流体管道201两端的四通阀，地板换热器循环管道内的换热介质为乙二醇或水溶液，地板换热器循环管道上安装有泵组件和脱气阀。
34.空调热泵系统热管理回路包括空调热泵10，空调热泵10用于在冬季对驾驶室内进行制热，空调热泵10通过空调热泵循环管道连接第一冷凝器冷流体管道102，空调热泵循环管道内的换热介质为乙二醇或水溶液，空调热泵循环管道上安装有泵组件和脱气阀。
35.冰箱热管理回路包括冰箱蒸发器11，空调制冷系统热管理回路包括空调蒸发器12、空调控制模块14，冰箱热管理回路和空调制冷系统热管理回路都包括2条冰箱空调共用循环管道13；其中一条冰箱空调共用循环管道13的一端通过三通阀和两条分管道连接冰箱蒸发器11和空调蒸发器12，另一端连接第二冷凝器热流体管道二202和第一冷凝器热流体管道101的进口处的三通阀；另一条冰箱空调共用循环管道13的一端通过三通阀和两条分管道连接冰箱蒸发器11和空调蒸发器12，另一端连接第二冷凝器热流体管道二202和第一冷凝器热流体管道101的出口，循环管道主管13内的换热介质为r134a、r407c、r1234yf、co2中的一种，循环管道主管13上安装压缩机、脱气阀和膨胀阀。
36.空调控制模块14通过控制分管道处的三通阀，控制空调制冷系统的打开和关闭。
37.冰箱热管理回路和空调制冷系统热管理回路中的换热介质循环示意图如图2所示，相关联的压力与热量的热力学图如图3所示；低温、低压的循环介质在冰箱蒸发器11、空调蒸发器12中吸收热量，转化为中温、低压蒸汽；经过压缩机后，转化为高温、高压的饱和蒸汽；在第一冷凝器1和第二冷凝器2中释放热量，冷凝为中温、高压液体；在膨胀阀降低压力和流量调节下，转变为低温、低压饱和液体。
38.本实施例有多种工作模式，当在夏季行车时，空调热泵系统热管理回路处于停止状态，其他管理回路保持运行，关闭第一冷凝器1，冰箱蒸发器11、空调蒸发器12制冷吸热，
热量通过冰箱空调共用循环管道13进入到第二冷凝器热流体管道二202，经过换热将热量传递到淋浴房热水箱循环管道中，从而传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中。
39.驾驶室的顶盖和侧围经过日光照射吸收热量并通过顶盖和侧围换热器7将热量传递到顶盖和侧围换热器循环管道中，再进入到第二冷凝器热流体管道一201，通过换热将热量传递到淋浴房热水箱循环管道中，从而传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中。
40.电子元器件运行过程中产生的热经过电子元器件换热器8传递到电子元器件换热器循环管道中，再进入到第二冷凝器热流体管道一201，通过换热将热量传递到淋浴房热水箱循环管道中，从而传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中。
41.发动机运行过程中产生的热辐射到地板，经过地板换热器9传递到地板换热器循环管道中，再进入到第二冷凝器热流体管道一201，通过换热将热量传递到淋浴房热水箱循环管道中，从而传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中。
42.当在冬季行车时，停止空调制冷系统热管理回路和顶盖和侧围热管理回路，其他回路保持正常运行，冰箱蒸发器11制冷吸热，热量通过进入冰箱空调共用循环管道13，经过三通阀的分配一部分进入到第二冷凝器热流体管道二202，另一部分进入到第一冷凝器热流体管道101；进入到第二冷凝器热流体管道二202的部分经过换热将热量传递到淋浴房热水箱循环管道中，从而传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中；进入第一冷凝器热流体管道101的部分经过换热将热量传递到空调热泵循环管道中，从而传递到空调热泵10中对驾驶室进行制热。
43.电子元器件运行过程中产生的热和发动机运行过程中产生并且辐射到地板的热，仍然沿着和夏季行车时一样的路径传递到淋浴房热水箱3的淋浴用水中。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

技术特征：
1.一种卡车驾驶室热管理系统，其特征在于，包括：热交换模块，包括第一冷凝器(1)、第二冷凝器(2)；淋浴房热水箱(3)，通过淋浴房热水箱(3)循环管道连接第二冷凝器(2)的冷流体管道；与顶盖和侧围换热的顶盖和侧围换热器(7)，通过顶盖和侧围换热器循环管道连接第二冷凝器(2)的热流体管道；与电子元器件换热的电子元器件换热器(8)，通过电子元器件换热器循环管道连接第二冷凝器(2)的热流体管道；与地板换热的地板换热器(9)，通过地板换热器循环管道连接第二冷凝器(2)的热流体管道；空调热泵(10)，通过空调热泵循环管道连接第一冷凝器(1)的冷流体管道；冰箱蒸发器(11)，通过冰箱蒸发器循环管道连接第一冷凝器(1)和第二冷凝器(2)的热流体管道；空调蒸发器(12)，通过空调蒸发器循环管道连接第一冷凝器(1)和第二冷凝器(2)的热流体管道。2.如权利要求1所述的一种卡车驾驶室热管理系统，其特征在于，所述冰箱蒸发器循环管道和空调蒸发器循环管道都包括冰箱空调共用循环管道(13)，所述冰箱空调共用循环管道(13)通过三通阀连接两条分管，两条分管分别与冰箱蒸发器(11)和空调蒸发器(12)连接。3.如权利要求1所述的一种卡车驾驶室热管理系统，其特征在于，所述第一冷凝器(1)包括第一冷凝器热流体管道(101)和第一冷凝器冷流体管道(102)，所述第二冷凝器包括第二冷凝器热流体管道一(201)、第二冷凝器热流体管道二(202)和第二冷凝器冷流体管道(203)；所述第二冷凝器热流体管道一(201)通过四通阀连接顶盖和侧围换热器循环管道、电子元器件换热器循环管道和地板换热器循环管道，所述第二冷凝器冷流体管道(203)接淋浴房热水箱循环管道，所述第二冷凝器热流体管道二(202)与第一冷凝器热流体管道(101)的进口和出口并联后连接冰箱蒸发器循环管道和空调蒸发器循环管道，所述第一冷凝器冷流体(102)管道连接空调热泵循环管道。4.如权利要求1所述的卡车驾驶室热管理系统，其特征在于，所述顶盖和侧围换热器循环管道、电子元器件换热器循环管道、地板换热器循环管道、空调热泵循环管道上都安装有泵组件和脱气阀，所述淋浴房热水箱循环管道上安装有泵组件，所述冰箱蒸发器循环管道、空调蒸发器循环管道上安装有压缩机、脱气阀和膨胀阀。5.如权利要求1所述的卡车驾驶室热管理系统，其特征在于，所述淋浴房热水箱(3)通过水管连接花洒(4)，所述水管上安装有泵组件，所述淋浴房热水箱内设有热源(5)和温度检测模块(6)。

技术总结
本发明涉及热管理系统技术领域，具体是一种卡车驾驶室热管理系统，包括：热交换模块，包括第一冷凝器、第二冷凝器；淋浴房热水箱，连接第二冷凝器的冷流体管道；与顶盖和侧围换热的顶盖和侧围换热器，连接第二冷凝器的热流体管道；与电子元器件换热的电子元器件换热器，连接第二冷凝器的热流体管道；与地板换热的地板换热器，连接第二冷凝器的热流体管道；空调热泵，连接第一冷凝器的冷流体管道；冰箱蒸发器，连接第一冷凝器和第二冷凝器的热流体管道；空调蒸发器，连接第一冷凝器和第二冷凝器的热流体管道；本发明能够将驾驶室内产生的热量充分利用，实现驾驶室内热量的合理管理与分配。实现驾驶室内热量的合理管理与分配。实现驾驶室内热量的合理管理与分配。


技术研发人员：曹志达 李士博 袁淑英 黄彦洋 王克峰 王京奎 杨春风 秦敬震
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/28