[發明專利]一種電動或混合動力車的熱泵空調系統

有效

• 申請號: 201410351498.6
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104121722A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 庹明慧
• 申請（專利權）人: 庹明慧
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B13/00;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所(普通合伙) 32209
• 代理人: 陳曉岷

技術領域

本發明涉及一種熱泵空調系統，屬于蒸汽壓縮類空調系統領域，特別是一種應用于各類混合動力汽車或電動汽車的空氣調節裝置。

背景技術

近年來廣泛地使用混合動力汽車和純電動汽車，車輛的驅動力主要或全部由主驅動電機完成，因而作為應用于混合動力汽車和純電動汽車的空氣調節裝置特別是制熱模式和除濕—加熱模式，在車廂內不能利用發動機的余熱作為熱源，需要采取新的熱源來替代。目前國內外主要采用PTC加熱或電熱管加熱來滿足車內制熱和除濕—加熱的需要，但這些加熱器件耗能比較大，制熱效率轉換損失較大，同時嚴重影響汽車的續航里程。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種電動或混合動力車的熱泵空調系統，該熱泵空調系統能在電動或混合動力車上實現制冷模式、制熱模式，無需PTC加熱或電熱管加熱，能效比高、性能可靠。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種電動或混合動力車的熱泵空調系統，包括帶補氣增焓的壓縮機、四通閥、車外換熱器、雙向熱力膨脹閥、中間換熱器、膨脹閥、截斷閥、車內換熱器、回氣管路、補氣管路和鼓風機、空氣分配系統，所述四通閥上設置有進氣口、回氣口、制冷流向口、制熱流向口，所述中間換熱器設置有第一換熱介質通道和第二換熱介質通道，所述壓縮機的排氣口與四通閥的進氣口連通，四通閥的的回氣口通過回氣管路與壓縮機的的吸氣口連接，所述四通閥的制冷流向口與車外換熱器的一端接口連接，車外換熱器的另一個接口與雙向熱力膨脹閥的一個接口連通，雙向熱力膨脹閥的另一個接口與中間換熱器的第一換熱介質通道一端連通，第一換熱介質通道的另一端連通車內換熱器的第一接口，車內換熱器的第二接口與制熱流向口連通，該鼓風機與車內換熱器及空氣分配系統配套將空氣吹入車內各風道，該補氣管路包括連接于第二換熱介質通道的一端與壓縮機的補氣口之間的第一段補氣管道、第二換熱介質通道、連接于第二換熱介質通道另一端與車內換熱器第一接口之間的第二段補氣管道，所述膨脹閥、截斷閥設置于第二段補氣管道之間。

作為一種優選的方案，所述熱泵空調系統還包括側換熱器，該側換熱器設置于空氣分配系統內，該空氣分配系統內設置有可調節車內冷暖狀態的冷暖風門，該冷暖風門可完全遮擋、部分遮擋或不遮擋所述側換熱器，所述側換熱器將壓縮機和四通閥之間將壓縮機的排氣口與四通閥的進氣口連通。

作為一種優選的方案，車外換熱器、側換熱器和車內換熱器三個換熱器中至少有兩個換熱器為平行流結構形式。

作為一種優選的方案，所述第一段補氣管道上設置有單向閥。

作為一種優選的方案，所述單向閥與壓縮機補氣口之間的管道長度小于500mm。

作為一種優選的方案，所述回氣管路上設置有氣液分離器。

采用了上述技術方案后，本發明的效果是：當制冷模式時，該熱泵空調系統利用壓縮機將制冷劑進行壓縮后，經四通閥進行換向；制冷劑從制冷流向口流入車外換熱器散熱后冷凝成液態，然后經過雙向熱力膨脹閥后降壓節流后霧化變成氣液狀態、然后依次經過中間換熱器、車內換熱器后蒸發，經過車內換熱器蒸發后通過鼓風機冷風吹入車內實現制冷；然后再經過四通閥的回氣口進入到壓縮機內；而在第一制熱模式時，制冷劑在逆向流動，經過壓縮機壓縮后的高溫高壓制冷劑氣體，經四通閥換向后從制熱流向口流入到車內換熱器內散熱，鼓風機將熱量吹入車內實現制熱，散熱后的制冷劑經過中間換熱器、雙向熱力膨脹閥后成為氣液混合狀態，而后經過車外換熱器后吸收環境中的熱量變成氣態，然后經過四通閥進入到壓縮機中。而在第二制熱模式時，制冷劑同樣逆向流動，經過壓縮機壓縮后的高溫高壓制冷劑氣體，經四通閥換向后流入到車內換熱器進行散熱，鼓風機將熱量吹入車內實現制熱，散熱后的制冷劑一路經過中間換熱器的第一換熱介質通道把熱量進一步傳給第二換熱介質通道內的制冷劑，制冷劑進一步冷卻后，經過雙向熱力膨脹閥成為氣液混合狀態，而后經過車外換熱器吸收環境中的熱量后，經四通閥進入壓縮機中；另一路經過截斷閥、膨脹閥后進入中間換熱器的第二換熱介質通道，通過吸收第一換熱介質通道外的熱量進行蒸發變成氣態制冷劑，進入壓縮機的補氣口。這樣，第二換熱介質通道內的低溫制冷劑與第一換熱介質通道內的高溫制冷劑進行熱交換，不但確保補氣制冷劑完全成為氣態，而且給溫度較高的制冷劑在進入雙向熱力膨脹閥之前預先降溫，使熱能的利用率提高。該熱泵空調系統能在電動或混合動力車上實現制冷模式、制熱模式，無需PTC加熱或電熱管加熱，能效比高、性能可靠。