CN205403231U - 一种热泵式汽车空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵式汽车空调装置，包括压缩机、室外换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室内换热组件、储液干燥器、第一三通阀和第二三通阀；室内换热组件包括冷凝器和蒸发器，室外换热器、储液干燥器、第二膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器和第一膨胀阀依次串联，第一膨胀阀的两端并联有分流电磁阀；第一三通阀和第二三通阀为一进二出式三通阀，第一三通阀设置于冷凝器两端，第二三通阀设置于蒸发器两端。本实用新型热泵式汽车空调装置通过控制电磁阀以及三通阀可使空调***工作于制冷、采暖工况，并且采用热泵式进行能量转换，大大提高汽车能源利用效率，实现节能减排。

Description

一种热泵式汽车空调装置

技术领域

本实用新型涉及汽车空调技术领域，特别是涉及一种热泵式汽车空调装置。

背景技术

随着近年来全球资源形势的紧缺，及人们不断提倡建立节能、环保型世界的要求，低碳经济成为我国经济发展的主旋律。电动汽车可以降低石油消耗，减少污染气体排放，已成为我国大力发展的产业，逐渐受到越来越多的关注。

目前市场上，纯电动汽车空调的采暖方式主要为PTC加热(风加热或者是水加热)，但这种采暖方式的效率低，能耗大，会极大影响整车的续航里程。而在家用空调领域中，同时具备制冷采暖的家用空调是通过四通阀切换冷媒流向来实现制冷与采暖工作工况的切换。

电动汽车空调采暖采用PTC加热，只能实现1：1的热交换，热效率低，能耗大，如果采用风加热，乘员舒适性差，同时箱体内部PTC温度高(最高时可达200多℃)，对箱体的耐温条件要求严格。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，本实用新型提供一种热泵式汽车空调装置，用于降低空调***的能耗，提高汽车能源利用效率，实现节能减排。

本实用新型是这样实现的：

一种热泵式汽车空调装置，包括压缩机、室外换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室内换热组件、储液干燥器、第一三通阀和第二三通阀；

所述室内换热组件包括冷凝器、蒸发器和风机，所述冷凝器、蒸发器和风机设置于室内换热组件的进气风道内，室内换热组件的进气风道与汽车车厢相通，室外换热器设置于汽车引擎舱的进气风道内；

所述室外换热器、储液干燥器、第二膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器和第一膨胀阀依次串联，第一膨胀阀的两端并联有分流电磁阀；

所述第一三通阀和第二三通阀为一进二出式三通阀，第一三通阀串联于压缩机与冷凝器之间，第二三通阀串联于储液干燥器与第二膨胀阀之间；

第一三通阀的进口连接于压缩机，第一三通阀的第一出口连接于冷凝器流入端，第一三通阀的第二出口连接于冷凝器的流出端；

第二三通阀的进口连接于储液干燥器，第二三通阀的第一出口连接于蒸发器流入端，第二三通阀的第二出口连接于蒸发器的流出端。

进一步的，所述冷凝器的流出端串联有单向阀。

进一步的，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀为电子膨胀阀。

进一步的，所述室外换热器为铝箔翅片换热器。

本实用新型具有如下优点：本实用新型热泵式汽车空调装置包括压缩机、室外换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室内换热组件、储液干燥器、第一三通阀和第二三通阀，通过控制电磁阀以及三通阀可使空调***工作于制冷、采暖工况，本空调***采用热泵式进行能量转换，大大提高汽车能源利用效率，实现节能减排；进一步的，本空调***将室外换热器设置于汽车引擎舱的进气风道内，从而提高了换热器的热交换效率，使能源利用达到最大化。

附图说明

图1为本实用新型实施方式热泵式汽车空调装置的框图；

图2为本实用新型实施方式热泵式汽车空调装置全制冷工况下冷媒流向；

图3本实用新型实施方式热泵式汽车空调装置全采暖工况下冷媒流向；

图4本实用新型实施方式热泵式汽车空调装置冷暖混合工况下冷媒流向。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实用新型实施方式公开了一种热泵式汽车空调装置，本实用新型是将传统燃油车的HVAC总成的暖风芯体更换成冷凝器，或者是将汽车的HVAC总成的PTC加热器(风加热)更换成冷凝器，具体空调***连接关系如图1，其包括，包括压缩机、冷凝器-蒸发器一体式、电子膨胀阀1(即第一膨胀阀)、电子膨胀阀2(即第二膨胀阀)、空调箱体(即室内换热组件)、储液干燥器、三通阀1(即第一三通阀)和三通阀2(即第二三通阀)。

所述空调箱体包括冷凝器和蒸发器，空调箱体还包括了风机，(其中，风机在图1中未体出来)所述风机、冷凝器和蒸发器设置于室内换热组件的进气风道内，所述进气风道与汽车车厢相通，风机用于控制空调箱体内的气体流速，以及冷凝器与蒸发器的热量交换效率；冷凝器-蒸发器一体式设置于汽车引擎舱的进气风道内，所述冷凝器-蒸发器一体式、储液干燥器、电子膨胀阀2、蒸发器、压缩机、冷凝器和电子膨胀阀1依次串联形成冷媒环路，电子膨胀阀1的两端并联有电磁阀，该电磁阀是分流电磁阀(为二通电磁阀)，起冷媒分流作用；所述冷凝器-蒸发器一体式为换热器，其通过控制设置其前端的电磁阀可实现冷凝器与蒸发器的功能。当电磁阀导通时，冷媒即从电磁阀流到冷凝器-蒸发器一体式内，此时，冷凝器-蒸发器一体式的功能为冷凝器；当电磁阀关闭时，冷媒即从电子膨胀阀1流到冷凝器-蒸发器一体式内，此时，冷凝器-蒸发器一体式的功能为蒸发器；优选的，所述室外换热器为铝箔翅片换热器。

其中，所述三通阀1和三通阀2为一进二出式三通阀，三通阀1串联于压缩机与冷凝器之间，三通阀2串联于储液干燥器与电子膨胀阀2之间；

三通阀1的进口端连接于压缩机，第一出口连接于冷凝器流入端，第二出口连接于冷凝器的流出端；

三通阀2的进口端连接于储液干燥器，第一出口连接于蒸发器流入端，第二出口连接于蒸发器的流出端。

在一实施方式中，在所述冷媒环路上还串联有储液罐。

该热泵式汽车空调装置可工作于全制冷工况、全采暖工况和冷暖混合风工况。

全制冷工况下冷媒流向如图2所示，图2中箭头指向为冷媒的流向，高温高压的冷媒从压缩机中排出，通过三通阀1控制(冷媒不经过HVAC总成内部的冷凝器)，再经过电磁阀(不经过电子膨胀阀1)，进入冷凝器-蒸发器一体与外界环境进行热交换后再进入储液干燥器，此时冷媒为高压中温液态；通过三通阀2控制，冷媒经过电子膨胀阀2在HVAC总成蒸发器中进行膨胀蒸发吸热，完成空调的快速制冷功能。

全采暖工况下冷媒流向如图3所示，图3中箭头指向为冷媒的流向，高温高压的冷媒从压缩机中排出，通过三通阀1控制冷媒经过HVAC总成内部的冷凝器，在箱体内部冷凝器冷媒与车厢内的空气进行冷凝放热(热交换后冷媒为中温高压液体)，再经过单向阀、电子膨胀阀1，进入冷凝器-蒸发器一体蒸发吸热，通过三通阀2控制，冷媒直接进入压缩机(不经过电子膨胀阀2)，完成空调的快速采暖功能。

冷暖混合风工况冷媒流向如图4所示，图4中箭头指向为冷媒的流向，高温高压的冷媒从压缩机中排出，通过三通阀1控制冷媒经过HVAC总成内部的冷凝器，在箱体内部冷凝器冷媒与车厢内的空气进行冷凝放热(热交换后冷媒为中温高压液体)，再经过单向阀、电子膨胀阀、电磁阀进入冷凝器-蒸发器一体继续冷凝放热，通过三通阀2控制冷媒经过电子膨胀阀2进入HVAC总成蒸发器蒸发吸热，再吸入压缩机，通过调整冷暖风门的位置即可调整进入箱体冷凝器的风量从而调整出风口的温度。

本热泵式汽车空调装置通过控制电磁阀以及三通阀可使空调***工作于制冷、采暖工况和冷暖混合风工况，本空调***采用热泵式进行能量转换，大大提高汽车能源利用效率，实现节能减排；并且，本热泵式汽车空调装置改进了纯电动车PTC风加热方案，避免了PTC芯体温度高而导致箱体融化的风险。

本热泵式汽车空调装置特别适用于电动汽车上，利用热泵***可实现1KW的热量驱动2KW或者是更多的热量(能效比大于1)，提高了能量的利用，提高整车的续航里程。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种热泵式汽车空调装置，其特征在于，包括压缩机、室外换热器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、室内换热组件、储液干燥器、第一三通阀和第二三通阀；

所述室内换热组件包括冷凝器、蒸发器和风机，所述冷凝器、蒸发器和风机设置于室内换热组件的进气风道内，室内换热组件的进气风道与汽车车厢相通，室外换热器设置于汽车引擎舱的进气风道内；

所述室外换热器、储液干燥器、第二膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器和第一膨胀阀依次串联，第一膨胀阀的两端并联有分流电磁阀；

所述第一三通阀和第二三通阀为一进二出式三通阀，第一三通阀串联于压缩机与冷凝器之间，第二三通阀串联于储液干燥器与第二膨胀阀之间；

第一三通阀的进口连接于压缩机，第一三通阀的第一出口连接于冷凝器流入端，第一三通阀的第二出口连接于冷凝器的流出端；

第二三通阀的进口连接于储液干燥器，第二三通阀的第一出口连接于蒸发器流入端，第二三通阀的第二出口连接于蒸发器的流出端。

2.根据权利要求1所述的热泵式汽车空调装置，其特征在于，所述冷凝器的流出端串联有单向阀。

3.根据权利要求1所述的热泵式汽车空调装置，其特征在于，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀为电子膨胀阀。

4.根据权利要求1所述的热泵式汽车空调装置，其特征在于，所述室外换热器为铝箔翅片换热器。