[發明專利]熱泵式汽車空調系統

有效

• 申請號: 201480018847.0
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105073461B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 小東宏次;中川信也
• 申請（專利權）人: 三菱重工汽車空調系統株式會社
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 梅高強,張麗穎

技術領域

本發明涉及一種適用于電動汽車(EV車：Electric Vehicle)等的空調的熱泵式汽車空調系統。

背景技術

在用于EV車(Electric Vehicle，電動汽車)、HEV車(Hybrid Electric Vehicle，混合動力汽車)、以及PHEV車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，插入式混合動力汽車)等的汽車空調系統中，無法利用發動機冷卻水等的燃燒排熱實施制暖運行。因此，人們考慮了使用電動壓縮機的熱泵式空調系統，但采用換向式熱泵時，必須在制冷運行和制暖運行的不同壓力條件下共用構成制冷劑回路的配管類和蒸發器、冷凝器等熱交換器等，因此必須對適用于現行發動機驅動式汽車的汽車空調系統進行全面改進。

因此，根據例如專利文獻1，提供有一種熱泵式汽車空調系統，其直接利用現行系統的制冷用制冷劑回路，并經由切換閥和旁路電路等在該回路中追加設置在HVAC單元(Heating Ventilation and Air Conditioning Unit，供熱通風與空調單元)內的車內冷凝器(也稱為副冷凝器)和車外蒸發器，構成制暖用制冷劑回路。

另一方面，專利文獻2中公開有一種熱泵式汽車空調系統，其構成為，經由四通閥將制暖用旁路電路連接至車外冷凝器，同時將副冷凝器連接至膨脹閥的上游側，并在HVAC單元內將該副冷凝器配設在蒸發器的下游側。此外，專利文獻3中公開有一種熱泵式汽車空調系統，其構成為，在HVAC單元內的上游側配設蒸發器，在下游側配設經由膨脹閥進行連接的車內冷凝器，使用2個四通閥經由作為冷凝器或蒸發器發揮功能的車外熱交換器或其旁路電路將該車內冷凝器的制冷劑入口側連接至壓縮機的排出側，同時利用該2個四通閥經由車外熱交換器或其旁路電路將蒸發器的制冷劑出口側連接至壓縮機的吸入側。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2012-96634號公報

專利文獻2：日本專利特開平11-170849號公報

專利文獻3：日本專利第3538845號公報

發明內容

要解決的技術問題

專利文獻1所示的熱泵式汽車空調系統，其可直接利用現行系統的制冷用制冷劑回路構筑熱泵式系統，并且能夠在制暖時使制冷劑同時或交替并行地流動至車外蒸發器和車內蒸發器，以抑制結霜模式和除濕制暖模式等進行運轉。但是，此時必須使用4片熱交換器，因此系統復雜、體積大，并且成本高。此外，當車外蒸發器結霜時，無法導入熱氣進行除霜，必須通過來自經熱氣加熱后的車外冷凝器的散熱進行除霜。因此存在不僅不能有效地進行除霜，而且在外部空氣溫度為0℃以下時難以進行除霜等課題。

此外，專利文獻2、3所示的熱泵式汽車空調系統，其為采用3片熱交換器的系統，因此能夠避免結構復雜、體積大以及成本高等問題。但是，其在制暖時需要利用車內冷凝器再次加熱經車內蒸發器冷卻除濕后的空氣，然后將該空氣吹出至車廂內進行制暖，所以再熱損失大，無法獲得充分的高溫風。所以，制暖能力會有些不足。因此，存在必須并用電熱器等輔助熱源等課題。

本發明鑒于上述問題開發而成，其目的在于提供一種熱泵式汽車空調系統，其采用利用了現行系統的制冷用制冷劑回路的3片熱交換器的系統，實現了結構簡單化、體積小型化以及低成本化，并且沒有再熱損失，能夠充分確保制冷制暖能力，而且制暖時可在車外熱交換器的延遲結霜模式和除濕制暖模式等模式下進行運轉。

技術方案

為了解決上述課題，本發明的熱泵式汽車空調系統采用了以下方法。