一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于包括：壓縮機（1）通過第一四通閥（2）連接車室外換熱器（3）和車室內(nèi)換熱器（4），車室外換熱器通過第一膨脹閥（5）和第一單向閥（6）連接第二四通閥（7），第二四通閥通過第二膨脹閥（14）和第二單向閥（13）連接車室內(nèi)換熱器（4）、通過干燥過濾器（8）、第三膨脹閥（9）和電磁閥（10）連接閃蒸器（12），閃蒸器通過第四單向閥（19）連接壓縮機。本發(fā)明的優(yōu)點：本裝置結(jié)構簡單，成本低，且通過四通換向閥和單向閥組合來控制制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)的流向和各管路的通斷，實現(xiàn)雙向膨脹閥的目的，使得膨脹閥工作安全可靠，且所采用的部件通用性好，便于維護修理。
【專利說明】一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種空調(diào)，特別涉及一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)。

【背景技術】
[0002]隨著社會的進步和科學技術的不斷發(fā)展，人們越來越關注乘車環(huán)境的舒適性，為此，人們研究開發(fā)了汽車空調(diào)通風系統(tǒng)。但目前的汽車空調(diào)通風系統(tǒng)一般都僅限于炎熱的夏天制冷通風，冬天采用溫度較高的發(fā)動機冷卻水加熱空氣來滿足車室內(nèi)的舒適性要求。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機式汽車通過發(fā)動機余熱來加熱車室內(nèi)空氣，同時直接使用發(fā)動機動力直接驅(qū)動空調(diào)壓縮機夏天制冷。而電動汽車由于不存在發(fā)動機，因此就不能利用發(fā)動機余熱來給車室內(nèi)空氣提供熱量。電動汽車的電池系統(tǒng)主要的任務是驅(qū)動汽車，增加汽車的行車里程，因此，電動汽車的空調(diào)系統(tǒng)的能耗對每充電一次的行車里程影響重大。故電動汽車空調(diào)系統(tǒng)需要在消耗最小的情況下，經(jīng)濟高效地為車室內(nèi)提供一個舒適的乘車環(huán)境，經(jīng)過廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)較為理想的技術方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)階段電動汽車的空調(diào)耗能較大的缺點，而提出的一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案:
一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于包括:
a、壓縮機通過管道連接第一四通閥，所述第一四通閥通過管道分別與車室外換熱器、車室內(nèi)換熱器相連，所述車室外換熱器通過第一復合管道連接第二四通閥，所述第二四通閥通過第二復合管道連接車室內(nèi)換熱器，所述第二四通閥又通過第三復合管道和單管道連接閃蒸器，所述閃蒸器通過管道連接壓縮機；
b、所述第一復合管道、第二復合管道和第三復合管道均由兩個支管道組成，在第一復合管道的兩個支管道上分別連接第一膨脹閥和第一單向閥，在第二復合管道上兩個支管道上分別連接第二膨脹閥和第二單向閥，所述第三復合管道的總管道上連接一個干燥過濾器、在第三復合管道的兩個支管道上分別連接第三膨脹閥和電磁閥，在所述連接閃蒸器和壓縮機的管道上設有第四單向閥，所述第一單向閥和第二單向閥分別由所述車室外換熱器和車室內(nèi)換熱器向所述第二四通閥單向?qū)?，所述第四單向閥由所述閃蒸器向壓縮機單向?qū)ā?br> [0005]在上述技術方案的基礎上，可以有以下進一步的技術方案:
所述壓縮機通過管道連接車室外換熱器，在該管道上設有一個除霜電磁閥。
[0006]所述車室內(nèi)換熱器包括并列設置的第一車室內(nèi)換熱器和第二車室內(nèi)換熱器，在連接所述第二車室內(nèi)換熱器的管道上還連接一個第五單向閥，所述第五單向閥由第二車室內(nèi)換熱器向所述第二四通閥單向?qū)ā?br> [0007]所述第一四通閥和所述第二四通閥均為微型伺服電機驅(qū)動四通閥。
[0008]所述壓縮機為變?nèi)莘e式帶有補氣孔的電動渦旋壓縮機。
[0009]所述車室外換熱器為大翅片間距、高性能平行流換熱器。
[0010]所述第一車室內(nèi)換熱器和第二車室內(nèi)換熱器均為平行流換熱器，其中第一車室內(nèi)換熱器為制冷循環(huán)和供熱循環(huán)均工作的換熱器，第二車室內(nèi)換熱器只是供熱循環(huán)為滿足換熱面積的需求而增加的輔助換熱器。
[0011]熱泵空調(diào)采用變?nèi)莘e式帶有補氣孔的電動渦旋壓縮機和閃蒸器，能夠在任何天氣條件下，為車室內(nèi)提供較好的舒適乘車環(huán)境，因此，該熱泵空調(diào)具有更好的舒適性和經(jīng)濟性。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本裝置取消了儲氣罐、液視鏡等構件，使裝置整體簡單，成本低，本裝置通過四通換向閥和單向閥組合來控制制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)的流向和各路的通斷，實現(xiàn)雙向膨脹閥的目的，使得膨脹閥工作安全可靠，且本裝置所采用的部件通用性好，獲取容易，便于維護修理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的基本結(jié)構示意圖；
圖2是本裝置的制冷循環(huán)示意圖；
圖3是本裝置的制熱循環(huán)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于包括: a、壓縮機1，所述壓縮機I為現(xiàn)有技術，它采用變?nèi)莘e式帶有補氣孔的電動渦旋壓縮機。所述壓縮機I通過管道連接第一四通閥2的D管，所述第一四通閥2的S管又通過管道節(jié)會壓縮機1，第一四通閥2的C管和E管分別通過管道連接車室外換熱器3、車室內(nèi)換熱器4，所述車室外換熱器3通過第一復合管道15連接第二四通閥7的D管，所述第二四通閥7的S管通過第二復合管道16連接車室內(nèi)換熱器4，第二四通閥7的C管通過第三復合管道17連接閃蒸器12，第二四通閥7的E管通過單管道18也連接閃蒸器12，所述閃蒸器12通過管道連接壓縮機I。所述第一四通閥2和所述第二四通閥7均為微型伺服電機驅(qū)動四通閥。
[0015]b、所述第一復合管道15、第二復合管道16和第三復合管道17均由兩個支管道組成。在第一復合管道15的兩個支管道上分別連接第一膨脹閥5和第一單向閥6 ;在第二復合管道16上兩個支管道上分別連接第二膨脹閥14和第二單向閥13 ;所述第三復合管道17的總管道上連接一個干燥過濾器8，在第三復合管道17的兩個支管道上分別連接第三膨脹閥9和電磁閥10。在所述連接閃蒸器12和壓縮機I的管道上設有第四單向閥19，所述第一單向閥6和第二單向閥13分別由所述車室外換熱器3和車室內(nèi)換熱器4向所述第二四通閥7單向?qū)?，所述第四單向閥19由所述閃蒸器12向壓縮機I單向?qū)?。所述車室外換熱器3連接第一復合管道15的一側(cè)還通過管道連接壓縮機I，在該管道上連接一個除霜電磁閥11。
[0016]C、車室外換熱器3為現(xiàn)有技術，它采用大翅片間距、高性能平行流換熱器。所述車室內(nèi)換熱器4包括并列設置的第一車室內(nèi)換熱器4a和第二車室內(nèi)換熱器4b,所述第一車室內(nèi)換熱器4a和第二車室內(nèi)換熱器4b均為平行流換熱器，在連接所述第二車室內(nèi)換熱器4b的管道上還連接一個第五單向閥20，所述第五單向閥20由第二車室內(nèi)換熱器4b向所述第二四通閥7單向?qū)ā?br> [0017]工作原理
制冷循環(huán):結(jié)合圖2所示，在制冷時，先把除霜電磁閥11、第二單向閥13和第五單向閥20關閉。制冷循環(huán)的具體工作過程為:壓縮機I消耗一定的電能將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑從D管進入第一四通閥2后，從第一四通閥2的C管進入車室外換熱器3將熱量釋放到車室外的空氣中，氣態(tài)制冷劑發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)。液態(tài)制冷劑流經(jīng)第一單向閥6并在第一膨脹閥5時降壓降溫，降溫后的液態(tài)和少量氣態(tài)的制冷劑從D管進入第二四通閥7后，從第二四通閥7的C管依次經(jīng)過干燥過濾器8、第三膨脹閥9和電磁閥10進入閃蒸器12。閃蒸器12中的氣體制冷劑通過第四單向閥19經(jīng)由壓縮機的補氣孔進入壓縮機I ;閃蒸器12中液體制冷劑從單管道18的E管流回第二四通閥7，然后經(jīng)過第二膨脹閥14進入第一車室內(nèi)換熱器4a吸收室內(nèi)空氣的熱量，制冷劑發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)，氣態(tài)制冷劑又通過管道通E管進入第一四通閥2后，從第一四通閥2的S管流回進入壓縮機1，完成制冷循環(huán)，然后再重復以上循環(huán)過程，實現(xiàn)降低車室內(nèi)溫度和提高舒適性的目的。
[0018]制熱循環(huán):結(jié)合圖3所示，制熱時，先把第一單向閥6關閉，再把除霜電磁閥11設定為常閉狀態(tài)，只有在需要除霜時才將除霜電磁閥11打開，完成除霜后立即關閉。第一四通閥2和第二四通閥7在相應微型伺服電機的驅(qū)動下，使得制冷劑在其內(nèi)部的流向發(fā)生轉(zhuǎn)換，車室內(nèi)換熱器4變成了冷凝器，車室外換熱器3變成了蒸發(fā)器。制熱循環(huán)的具體工作過程為:壓縮機I消耗一定的電能將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑從D管進入第一四通閥2后，從第一四通閥2的E管進入第一車室內(nèi)換熱器4a和第二車室內(nèi)換熱器4b，將熱量釋放到車室內(nèi)空氣中，氣態(tài)制冷劑發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)，液態(tài)制冷劑依次經(jīng)過第五單向閥20和第二單向閥13，并在流經(jīng)第二膨脹閥14時，制冷劑降壓降溫，之后從S管進入第二四通閥7后，再從第二四通閥7的C管依次經(jīng)過干燥過濾器8、第三膨脹閥9和電磁閥10進入閃蒸器12。閃蒸器12中的氣體制冷劑通過第四單向閥19經(jīng)由壓縮機的補氣孔進入壓縮機I ;閃蒸器12中液體制冷劑從單管道18的E管流回第二四通閥7后，再經(jīng)過第二四通閥7的D管從第一膨脹閥5進入車室外換熱器3吸收車室外空氣的熱量，液體制冷劑發(fā)生相變蒸發(fā)成氣態(tài)，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑從C管進入第一四通閥2，之后從第一四通閥2的S管進入壓縮機1，完成供熱循環(huán)，然后再重復以上循環(huán)過程，實現(xiàn)降升高室內(nèi)溫度和提高舒適性的目的。
[0019]本裝置的除霜原理:所述車室外換熱器3為蒸發(fā)器，在冬季熱泵運行工況下，會出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，霜層會堵塞了車室外換熱器3的換熱翅片的間距，阻礙了室外空氣掠過換熱器翅片的流動，從而影響車室外換熱器3內(nèi)部制冷劑與室外空氣之間的熱量交換，所以當翅片外霜層凝結(jié)到一定厚度時，熱泵循環(huán)系統(tǒng)必須進行除霜工況運行。根據(jù)流體流動的最短路循環(huán)原理，除霜運行工況時，車室外換熱器3和車室內(nèi)換熱器4的風機停止運行，除霜電磁打開，壓縮機I排出的高溫氣體流經(jīng)除霜電磁后，進入車室外換熱器3，融化車室外換熱器3翅片的霜層，再由壓縮機I的吸氣管道進入到壓縮機的吸氣腔，直至車室外換熱器3的翅片霜層全部融化，除霜運行模式結(jié)束，熱泵循環(huán)模式開始。
【權利要求】
1.一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于包括: a、壓縮機(I)通過管道連接第一四通閥(2)，所述第一四通閥(2)通過管道分別與車室外換熱器(3)、車室內(nèi)換熱器(4)相連，所述車室外換熱器(3)通過第一復合管道(15)連接第二四通閥(7)，所述第二四通閥(7)通過第二復合管道(16)連接車室內(nèi)換熱器(4)，所述第二四通閥(7)又通過第三復合管道(17)和單管道(18)連接閃蒸器(12)，所述閃蒸器(12)通過管道連接壓縮機(I)； b、所述第一復合管道(15)、第二復合管道(16)和第三復合管道(17)均由兩個支管道組成，在第一復合管道(15)的兩個支管道上分別連接第一膨脹閥(5)和第一單向閥(6)，在第二復合管道(16)上兩個支管道上分別連接第二膨脹閥(14)和第二單向閥(13)，所述第三復合管道(17)的總管道上連接一個干燥過濾器(8)、在第三復合管道(17)的兩個支管道上分別連接第三膨脹閥(9)和電磁閥(10)，在所述連接閃蒸器(12)和壓縮機(I)的管道上設有第四單向閥(19)，所述第一單向閥(6)和第二單向閥(13)分別由所述車室外換熱器(3)和車室內(nèi)換熱器(4)向所述第二四通閥(7)單向?qū)?，所述第四單向閥(19)由所述閃蒸器(12)向壓縮機(I)單向?qū)ā?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于:所述壓縮機(I)通過管道連接車室外換熱器(3 )，在該管道上設有一個除霜電磁閥(11)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于:所述車室內(nèi)換熱器(4)包括并列設置的第一車室內(nèi)換熱器(4a)和第二車室內(nèi)換熱器(4b)，在連接所述第二車室內(nèi)換熱器(4b)的管道上還連接一個第五單向閥(20)，所述第五單向閥(20)由第二車室內(nèi)換熱器(4b)向所述第二四通閥(7)單向?qū)ā?br> 4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于電動汽車的熱泵式空調(diào)，其特征在于:所述第一四通閥(2)和所述第二四通閥(7)均為微型伺服電機驅(qū)動四通閥。
【文檔編號】F25B29/00GK104197578SQ201410389907
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權日:2014年8月11日
【發(fā)明者】杜濤, 唐景春, 汪偉, 王剛, 張強生 申請人:安徽東升機電有限責任公司