[發明專利]電動汽車熱泵空調系統

無效

• 申請號: 201210325327.7
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102788397A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 仝增潤
• 申請（專利權）人: 天津三電汽車空調有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 劉英梅

技術領域

本發明涉及汽車空調系統，特別涉及電動汽車熱泵空調系統。

背景技術

電動汽車沒有傳統汽車用來采暖的發動機余熱，無法提供采暖熱源。因此，電動汽車的空調系統必須自身具有供暖的功能，即采用熱泵型空調系統和（或）電加熱供熱。目前常見的熱泵系統有如下兩種，分別參見圖5和圖6：

圖5是最簡單常見的汽車空調熱泵系統，該熱泵系統由壓縮機1、四通換向閥14、車外換熱器15、車內換熱器16、液氣分離器8和膨脹閥4連接構成。該熱泵系統所用零部件少，成本低，通過四通換向閥切換冷媒的流向，實現制冷或采暖的目的。但此系統存在一個明顯的缺點，即無法實現采暖除濕功能，不能快速有效地除霧，某些天氣情況下存在行車安全隱患。

圖6是另一種常見的汽車空調熱泵系統，參見申請號為：200510027576.8,名稱為：電動汽車熱泵空調系統的發明專利申請。此系統是在圖5所示系統的基礎上進行了改進，增加了一個車內冷凝器2、一個膨脹閥17、兩個單向閥（18、19）、兩個截止閥（5、6），該系統匹配好時能夠實現采暖除濕功能，但由于處于采暖循環時，車外換熱器作為蒸發器使用，需要吸收外界環境的熱量，因此在車外溫度較低時，車外換熱器溫度與外界環境溫度接近，車外換熱器不能有效地從外界環境吸收熱量，導致系統無法繼續運行。另外，車外溫度較低時，如果空氣中含有較多水分，則空氣中的水分會在車外換熱器表面結霜，結霜后的車外換熱器也不能再從外界環境有效地吸收熱量，導致系統無法繼續提供采暖功能。所以此系統一般在-5℃以下便無法正常工作。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種電動汽車熱泵空調系統，該空調系統具有制冷、采暖、通風和除濕的功能，且在-5℃以下的室外環境下能正常工作。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

電動汽車熱泵空調系統，包括壓縮機、車內冷凝器、車外冷凝器、膨脹閥、第一截止閥、第二截止閥、車內蒸發器和液氣分離器，其特征在于：還包括車外蒸發器，所述車外蒸發器布置在車外冷凝器的后面；按照冷媒的流動方向，壓縮機的出口與車外冷凝器的進口之間通過管路連接形成第一行程段，所述車內冷凝器串接在該行程段上；所述車外冷凝器的進口和出口之間形成第二行程段；所述車外冷凝器的出口與液氣分離器的進口之間形成第三行程段，該行程段包括由第一截止閥、車內蒸發器順次串接形成的第一支路及第二截止閥、車外蒸發器順次串接形成的第二支路，兩支路并行連接，所述膨脹閥設在車內蒸發器和車外蒸發器的前端；所述液氣分離器的出口與壓縮機的進口相連，液氣分離器的進口與出口之間形成第四行程段。

本發明還可以采取的技術方案是：

所述第一行程段上還安裝有第三截止閥、第四截止閥；壓縮機的出口通過三通接頭分別與第三截止閥進口和第四截止閥的進口相連，按照冷媒的流動方向，第三截止閥與車內冷凝器順次串接形成第三支路，所述第四截止閥的進口與出口之間形成第四支路，所述第三支路和第四支路并行連接。

所述第三支路上還串接有第一單向閥，所述第一單向閥的進口與車內冷凝器的出口相連。

所述膨脹閥為單個，膨脹閥的進口與車外冷凝器的出口相連，膨脹閥的出口通過三通接頭與第一截止閥的進口和第二截止閥的進口相連。

所述膨脹閥為兩個，其中一膨脹閥的進口與第一截止閥的出口相連，該膨脹閥的出口與車內蒸發器的進口相連；另一膨脹閥的進口與第二截止閥的出口相連，該膨脹閥的出口與車外蒸發器的進口相連。

所述第二支路上還串接有第二單向閥，所述第二單向閥的進口與車外蒸發器的出口相連。

所述車外蒸發器與車外冷凝器的距離為5～30mm。

本發明具有的優點和積極效果是：

本發明在車外冷凝器的后面布置一個車外蒸發器，在采暖循環運行時，車外冷凝器和車外蒸發器中同時有冷媒流過并與外界進行換熱，在冷凝器風扇的作用下，車外冷凝器放出的熱量傳遞給車外蒸發器，并與車外蒸發器繼續換熱，這樣利用車外冷凝器放出的熱量來改善車外蒸發器的運行環境，即提高車外蒸發器周圍的溫度，保證車外溫度較低時車外蒸發器不結霜并且還能夠與外界環境有效換熱，因此，此種汽車空調熱泵系統能夠在-5℃以下工作，克服了常見的普通汽車空調熱泵系統在-5℃以下不能正常工作的缺點，同時具有包括采暖除霜在內的現有汽車空調的所有功能。本熱泵系統可應用于純電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車等新能源汽車。

附圖說明

圖1是本發明第一種實施方式的結構示意圖；