[發(fā)明專利]一種汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811427237.2
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109515114A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王丹東;張振宇;李浩;施駿業(yè);陳江平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32;B60H3/02
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，涉及汽車空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，包括制冷劑電磁閥(1)、制冷劑電磁閥(2)、制冷劑電磁閥(3)、第一節(jié)流閥(4)、第二節(jié)流閥(5)、壓縮機(6)、第一換熱器(7)、第二換熱器(8)、外部換熱器(9)、儲液器(10)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)制冷、制熱、除濕等多種汽車空調(diào)功能需求，在制熱模式下顯著了提高了制熱量和制熱性能；在第一除濕模式的基礎(chǔ)上，提供了第二除濕模式，系統(tǒng)具有兩個蒸發(fā)器，使得空氣能夠先除濕，然后被加熱到較高的出風(fēng)溫度，提高了乘客的舒適性；在制冷、制熱模式下具有更高的性能，減少了電能消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為一種綠色節(jié)能的交通工具，電動汽車具有零排放、對環(huán)境友好的特點，越來越受大眾歡迎，我國電動汽車產(chǎn)銷量增長迅速。但是電動汽車不再有使車輛行駛的發(fā)動機，在加熱乘員艙時不能利用發(fā)動機的余熱作為熱源，若采用PTC電加熱器直接加熱乘客艙，會引起續(xù)航里程的嚴(yán)重衰減。目前在電動汽車上廣泛采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)，利用電動壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑加熱乘員艙內(nèi)部空間，但是只有第一換熱器被用于加熱乘員艙內(nèi)空氣，而由于汽車空間限制，該換熱器的尺寸收到嚴(yán)格約束，導(dǎo)致其制熱量因換熱面積不足而受限。若增大第一換熱器的換熱面積，則會造成空調(diào)箱整體尺寸增大，無法滿足汽車緊湊性要求。

汽車空調(diào)不僅需要實現(xiàn)制冷、制熱功能，也要實現(xiàn)除濕功能?，F(xiàn)有的發(fā)明的除濕功能存在可以滿足除濕量，但是出風(fēng)溫度較低；而當(dāng)外界環(huán)境溫度較低，例如低于10℃的環(huán)境下開啟除濕，較低的出風(fēng)溫度會引起乘客的不適。

由于熱泵空調(diào)的使用會額外增加電能消耗，因此需要提高制冷、制熱效率，降低電能消耗，從而延長電動汽車?yán)m(xù)航里程。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是增大制熱模式下的換熱面積，提高換熱效率；提高除濕模式下的出風(fēng)溫度；提高制冷、制熱效率，降低電能消耗，延長續(xù)航里程。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括制冷劑電磁閥(1)、制冷劑電磁閥(2)、制冷劑電磁閥(3)、第一節(jié)流閥(4)、第二節(jié)流閥(5)、壓縮機(6)、第一換熱器(7)、第二換熱器(8)、外部換熱器(9)、儲液器(10)；所述儲液器(10)的一端通過管路與所述壓縮機(6)的吸入端口連接，所述儲液器(10)向所述壓縮機(6)提供經(jīng)氣液分離的氣相制冷劑；所述壓縮機(6)的排出端口通過管路與所述第一換熱器(7)進口連接，所述壓縮機(6)向所述第一換熱器(7)提供經(jīng)壓縮的氣相制冷劑；所述第一換熱器(7)出口通過管路與所述第二換熱器(8)和所述外部換熱器(9)連接，管路上設(shè)置所述制冷劑電磁閥(1)、所述制冷劑電磁閥(2)、所述制冷劑電磁閥(3)、所述第一節(jié)流閥(4)、所述第二節(jié)流閥(5)；所述制冷劑電磁閥(1)、所述制冷劑電磁閥(2)和所述制冷劑電磁閥(3)通過開閉狀態(tài)控制制冷劑的流向和切換空調(diào)系統(tǒng)運行模式，所述運行模式包括制冷模式、制熱模式、第一除濕模式和第二除濕模式；所述第一節(jié)流閥(4)和所述第二節(jié)流閥(5)通過狀態(tài)設(shè)置控制制冷劑的流向和壓力；所述第一節(jié)流閥(4)的狀態(tài)包括單向節(jié)流、全開無節(jié)流和全關(guān)狀態(tài)；所述第二節(jié)流閥(5)的狀態(tài)包括雙向節(jié)流和全開無節(jié)流狀態(tài)。

進一步地，所述制冷模式中，所述制冷劑電磁閥(1)處于關(guān)閉狀態(tài)，所述制冷劑電磁閥(2)處于打開狀態(tài)，所述制冷劑電磁閥(3)處于打開狀態(tài)，所述第一節(jié)流閥(4)處于全關(guān)狀態(tài)，所述第二節(jié)流閥(5)處于制冷劑從所述外部換熱器(9)向所述第二換熱器(8)流動方向的節(jié)流狀態(tài)；從所述壓縮機(6)排出的制冷劑順序地流過所述第一換熱器(7)、所述制冷劑電磁閥(3)、所述外部換熱器(9)、所述第二節(jié)流閥(5)、所述第二換熱器(8)、制冷劑電磁閥(2)和所述儲液器(10)；所述第二換熱器(8)處于蒸發(fā)器狀態(tài)；所述外部換熱器(9)處于冷凝器狀態(tài)。