專利名稱：車載熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種車載空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前、汽車中廣泛使用的空調(diào)系統(tǒng)僅僅能滿足夏季制冷エ況的要求，而冬季采暖エ況則是利用溫度較高的發(fā)動機冷卻水加熱空氣來滿足車內(nèi)舒適性要求的。隨著科學(xué)的進步和汽車エ業(yè)的不斷發(fā)展，汽車發(fā)動機的效率越來越高，這就使得發(fā)動機在冬季エ況下能夠用來采暖的余熱越來越少，對于安全和舒適性要求，較長的升溫周期和緩慢的除霜效果是不能接受的，目前在汽車制造業(yè)中的另行添加的輔助加熱手段如電加熱、阻尼加熱等等再制造成本高、性能較差、制熱效率仍存在不足。并且，由于車輛行駛環(huán)境較為復(fù)雜，在冬季氣溫較低情況下，車外機的散熱器表面溫度低于露點溫度時，其表面易產(chǎn)生冷凝水，冷凝水溫度低于0°c就會發(fā)生結(jié)霜，結(jié)霜嚴重吋，換熱器散熱翅片間通風(fēng)區(qū)域會局部或全部被霜凍占據(jù)，從而增大熱阻和風(fēng)阻，直接影響其換熱效率，因此快速有效的消除車外機總成中散熱器表面的結(jié)霜是研究人員需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、能實現(xiàn)制熱、熱冷及除霜三種エ況，制熱效率高、性能好、制造成本低、制控簡便的汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)。本實用新型汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括車外機總成、鼓風(fēng)電機、風(fēng)門、以及壓縮機，所述壓縮機的制冷劑流出ロ經(jīng)冷疑器芯子、制熱膨脹閥的閥門部、第一電磁截止閥與車外機總成進液ロ連接，所述制冷劑流出ロ還經(jīng)第三電磁截止閥與車外機總成進液ロ連接；所述車外機總成出液ロ經(jīng)第二截止閥、制冷膨脹閥的閥門部、蒸發(fā)器芯體、制冷膨脹閥的感溫部與壓縮機的制冷劑流入ロ連接，所述車外機總成出液ロ還經(jīng)第四電磁截止閥、制熱膨脹閥的感溫部與壓縮機的制冷劑流入ロ連接；所述鼓風(fēng)電機與風(fēng)道的入口對應(yīng)，風(fēng)道出ロ連通駕駛室，蒸發(fā)器芯體及冷凝器芯子位于風(fēng)道中，所述風(fēng)道上設(shè)有用于切換室內(nèi)或室外出風(fēng)流向的風(fēng)門。進ー步的，所述風(fēng)道包括制冷風(fēng)道及熱制風(fēng)道，兩風(fēng)道的入口與鼓風(fēng)電機對應(yīng)，出ロ均連通駕駛室，所述蒸發(fā)器芯體位于制冷風(fēng)道中，所述冷凝器芯子位于制熱風(fēng)道中，所述風(fēng)門由冷暖控制風(fēng)門和導(dǎo)出風(fēng)門構(gòu)成，冷暖控制風(fēng)門位于制冷風(fēng)道和制熱風(fēng)道進ロ處，用于切換進風(fēng)風(fēng)道，導(dǎo)出風(fēng)門位于制冷風(fēng)道出口處，用于切換室內(nèi)或室外的出風(fēng)流向。本實用新型車載熱泵空調(diào)系統(tǒng)為車外機除霜方法為，控制第一電磁截止閥、第四電磁截止閥斷電關(guān)閉，第三電磁截至閥、第二電磁截止閥通電打開，同時控制風(fēng)門切換關(guān)閉風(fēng)道連通駕駛室的出口，打開風(fēng)道連通室外的出口；制冷劑由壓縮機壓縮后由制冷劑流出ロ排出后，經(jīng)過管道流到第三電磁截至閥，進入車外機總成冷凝降溫，之后流經(jīng)第二電磁截止閥，再通過制冷膨脹閥8的閥門部節(jié)流降壓后，再流進蒸發(fā)器芯體內(nèi)，同時鼓風(fēng)機由風(fēng)道送風(fēng)通過蒸發(fā)器芯體，使蒸發(fā)器芯體內(nèi)的制冷劑吸熱氣化，并降低了流經(jīng)蒸發(fā)器芯體周部風(fēng)的溫度，被降溫的風(fēng)經(jīng)風(fēng)門排出室外；氣化后的冷媒通過制冷膨脹閥8的的感溫部返回壓縮機的制冷劑流入ロ重新壓縮。進ー步的，控制第一電磁截止閥、第四電磁截止閥斷電關(guān)閉，第三電磁截至閥、第ニ電磁截止閥通電打開，同時冷暖控制風(fēng)門切換打開制冷風(fēng)道，關(guān)閉制熱風(fēng)道，控制導(dǎo)出風(fēng)門切換關(guān)閉熱冷風(fēng)道連通駕駛室的出口，打開熱冷風(fēng)道連通室外的出口 ；制冷劑由壓縮機壓縮后由制冷劑流出ロ排出后，經(jīng)過管道流到第三電磁截至閥，進入車外機總成冷凝降溫，之后流經(jīng)第二電磁截止閥，再通過制冷膨脹閥8的閥門部節(jié)流降壓后，再流進蒸發(fā)器芯體內(nèi)，同時鼓風(fēng)機送風(fēng)由制冷風(fēng)道通過蒸發(fā)器芯體，使蒸發(fā)器芯體內(nèi)的制冷劑吸熱氣化，并降低了流經(jīng)蒸發(fā)器芯體周部風(fēng)的溫度，被降溫的風(fēng)經(jīng)制冷風(fēng)道出口處的導(dǎo)出風(fēng)門排出室外；氣化后的冷媒通過制冷膨脹閥8的的感溫部返回壓縮機的制冷劑流入口重新壓縮。本實用新型熱泵空調(diào)正常使用時，為夏季制冷，冬季制熱，導(dǎo)出風(fēng)門關(guān)閉通往室外的通道，并通過冷暖控制風(fēng)門切換鼓風(fēng)電機吹出的風(fēng)流經(jīng)相應(yīng)制冷或制冷風(fēng)道形成熱風(fēng)或冷風(fēng)吹入駕駛室內(nèi)；但當冬季氣溫過低,使車外機總成結(jié)霜(主要為散熱器結(jié)霜)時,短時開 啟(時間根據(jù)結(jié)霜程度具體控制如3 — 8分鐘)制冷狀態(tài)，同時冷暖控制風(fēng)門打開制冷風(fēng)道、并使導(dǎo)出風(fēng)門關(guān)閉制冷通道通往駕駛室的出口，打開通往室外的出口，將鼓風(fēng)機吹出的冷風(fēng)引出室外，運行一段時間后，由于進入車外機總成的制冷劑溫度上升，則可迅速除去車外機總成上的結(jié)霜，除霜后可再次恢復(fù)制熱エ況。本實用新型熱泵空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)制熱、制冷及除霜多種多功能，除霜方法出人意料的采用冬季制冷エ況下進入車外機總成的制冷劑溫度較高的原理對車外機總成進行除霜，并將制冷產(chǎn)生的冷風(fēng)引入室外，技術(shù)方案巧妙，除霜效果好，控制簡單、可靠性高。

圖I為本實用新型原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型制冷工作制冷劑流動及風(fēng)向流動示意圖；圖3為本實用新型制熱工作制冷劑流動及風(fēng)向流動示意圖；圖4為本實用新型除霜狀態(tài)冷劑流動及風(fēng)向流動示意圖。其中，I ー壓縮機、I. I 一制冷劑流出ロ、I. 2 —制冷劑流入ロ、2 —車外機總成、2. I ー進液ロ、2. 2 —出液ロ、3 —第一電磁截止閥1、4 一第四電磁截止閥、5 —第三電磁截至閥、6 —第二電磁截止閥、7 —制熱膨脹閥、8 —制冷膨脹閥、9 一蒸發(fā)器芯體、10 —冷凝器芯子、11 一冷暖控制風(fēng)門、12 —鼓風(fēng)電機、13 —導(dǎo)出風(fēng)門、14-制熱風(fēng)道、15-制冷風(fēng)道。
具體實施方式
參照圖1，所述壓縮機I的制冷劑流出ロ I. I經(jīng)冷疑器芯子10、制熱膨脹閥7的閥門部、第一電磁截止閥3與車外機總成進液ロ 2. I連接，所述制冷劑流出ロ I. 2還經(jīng)第三電磁截止閥5與車外機總成2的進液ロ 2. I連接；所述車外機總成2的出液ロ 2. 2經(jīng)第二截止閥6、制冷膨脹閥8的閥門部、蒸發(fā)器芯體9、制冷膨脹閥8的感溫部與壓縮機I的制冷劑流入ロ I. 2連接，所述出液ロ 2. 2還經(jīng)第四電磁截止閥4、制熱膨脹閥7的感溫部與壓縮機I的制冷劑流入ロ I. 2連接。[0017]所述風(fēng)道包括制冷風(fēng)道15及熱制風(fēng)道14，兩風(fēng)道的入ロ與鼓風(fēng)電機12對應(yīng)，出口均連通駕駛室，所述蒸發(fā)器芯體9位于制冷風(fēng)道15中，所述冷凝器芯子10位于制熱風(fēng)道14中，所述風(fēng)門由冷暖控制風(fēng)門11和導(dǎo)出風(fēng)門13構(gòu)成，冷暖控制風(fēng)門11位于制冷風(fēng)道15和制熱風(fēng)道14進ロ處，用于切換進風(fēng)風(fēng)道(將鼓風(fēng)電機12吹出的風(fēng)切換弓I入制熱風(fēng)道或熱冷風(fēng)道中)，導(dǎo)出風(fēng)門13位于制冷風(fēng)道15出ロ處，用于切換室內(nèi)或室外的出風(fēng)流向(通過切換控制將制冷風(fēng)道吹出的風(fēng)全部引出室外或者全部引入駕駛室)。工作過程制冷エ況的制冷劑流向和工作過程見附圖2 (制冷劑的流向如圖中箭頭所示)，制冷時，控制第一電磁截止閥3、第四電磁截止閥4斷電關(guān)閉，第三電磁截止閥5、第二電磁截止閥6通電打開，冷暖控制風(fēng)門切換接通制冷風(fēng)道15，關(guān)閉熱熱通道14、同時導(dǎo)出風(fēng)門13繼續(xù)關(guān)閉制冷通道15連通室外的出ロ ；制冷劑由壓縮機I壓縮后由制冷劑流出ロ I. I排出，經(jīng)過管道流經(jīng)第三電磁截至閥5以及進液ロ 2. I進入車外機總成2冷凝降溫后，由出液ロ 2. 2流經(jīng)第二電磁截至閥6，通過制冷膨脹閥8的閥門部節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器芯體9， 同時鼓風(fēng)電機12送風(fēng)通過制冷通道15內(nèi)的蒸發(fā)器芯體9時，流經(jīng)蒸發(fā)器芯體9內(nèi)的制冷劑吸熱氣化，降低了蒸發(fā)器芯體9周圍風(fēng)的溫度，降溫后的風(fēng)經(jīng)制冷通道15與駕駛室連通的出口全部排入駕駛室達到降溫的目的。蒸發(fā)器芯體9內(nèi)氣化后的制冷劑通過管道經(jīng)蒸發(fā)器芯體9的感溫部返回壓縮機I制冷劑流入ロ I. 2重新壓縮，完成循環(huán)。制熱エ況的制冷劑流向和工作過程見附圖3 (制冷劑的流向如圖中箭頭所示)，第三電磁截止閥5、第二電磁截止閥6斷電關(guān)閉，第一電磁截止閥3、第四電磁截止閥4通電打開，冷暖控制風(fēng)門切換接通制熱風(fēng)道14，關(guān)閉熱冷通道15、同時導(dǎo)出風(fēng)門13關(guān)閉制冷通道15連通室外的出ロ，制冷劑由壓縮機I壓縮后經(jīng)制冷劑流出ロ I. I排出，經(jīng)過管道流入冷凝器芯子10，鼓風(fēng)機12送風(fēng)通過冷熱通道14內(nèi)的冷凝器芯子10，冷凝器芯子10冷凝放熱液化，使冷凝器芯子10周圍風(fēng)的溫度吸熱升溫，熱風(fēng)經(jīng)制熱通道14與駕駛室連通的出口全部進入駕駛室，達到制熱目的。液化之后的制冷劑通過制熱膨脹閥7的閥門部節(jié)流降壓，再流經(jīng)第一電磁截至閥3、以及進液ロ 2. I進入車外機總成2，制冷劑在吸收車外機總成2內(nèi)吸熱氣化成氣態(tài)，氣化后的制冷劑經(jīng)吸收車外機總成2的出液ロ 2. 2通過管道經(jīng)第四電磁截至閥4和制熱膨脹閥的7感溫部返回壓縮機I的制冷劑流入ロ I. 2重新壓縮，完成循環(huán)。冬季除霜エ況下制冷劑流向和工作過程見附圖4 (制冷劑的流向如圖中箭頭所示)，停止空調(diào)的制熱エ況，轉(zhuǎn)為制冷エ況，具體電磁截止閥的開閉控制以及制冷劑的流向參見制冷エ況，控制第一電磁截止閥3、第四電磁截止閥4斷電關(guān)閉，第三電磁截止閥5、第ニ電磁截止閥6通電打開，冷暖控制風(fēng)門切換接通制冷風(fēng)道15，關(guān)閉熱熱通道14、同時導(dǎo)出風(fēng)門13切換，接通制冷通道15連通室外的出口，關(guān)閉制冷通道15連通室內(nèi)的出口 ；制冷劑由壓縮機I壓縮后由制冷劑流出ロ I. I排出，經(jīng)過管道流經(jīng)第三電磁截至閥5以及進液ロ 2. I進入車外機總成2冷凝降溫后，由出液ロ 2. 2流經(jīng)第二電磁截至閥6，通過制冷膨脹閥8的閥門部節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器芯體9，同時鼓風(fēng)電機12向制冷風(fēng)道15送風(fēng)，通過蒸發(fā)器芯體9時，流經(jīng)蒸發(fā)器芯體9內(nèi)的制冷劑吸熱氣化，降低了蒸發(fā)器芯體9周圍風(fēng)的溫度，降溫后的風(fēng)經(jīng)導(dǎo)出風(fēng)門13導(dǎo)出駕駛室外。蒸發(fā)器芯體9內(nèi)氣化后的制冷劑通過管道經(jīng)蒸發(fā)器芯體9的感溫部返回壓縮機I制冷劑流入ロ I. 2重新壓縮，完成循環(huán).因此空調(diào)車外機除霜時間非常短。[0021]所述制熱膨脹閥7及制冷膨脹閥9可選用現(xiàn)有的H型的膨脹閥，可根據(jù)流經(jīng)其感溫部的流體的溫度來調(diào)節(jié)閥門部閥門的開閉程度，為流經(jīng)閥門部的流體(制冷劑)節(jié)流降壓。所述冷暖控制風(fēng)門11及導(dǎo)出風(fēng)門13可通過CPU發(fā)出信號自動控制，CPU通經(jīng)由相應(yīng)的傳感器獲得車外機總成是否結(jié)霜的信號，并據(jù)此進行判斷和除霜控制信號的發(fā)出；所述電磁截止閥的開閉可由CPU自動控制其通斷電，CPU發(fā)出相應(yīng)的控制信號可以人為控制或者根據(jù)相應(yīng)的傳感器傳來的數(shù)據(jù)判斷后得出。本領(lǐng)域技術(shù)人員可利用現(xiàn)有 技術(shù)進行合理設(shè)計。
權(quán)利要求1.一種車載熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括車外機總成、鼓風(fēng)電機以及壓縮機，其特征在干，所述壓縮機的制冷劑流出ロ經(jīng)冷疑器芯子、制熱膨脹閥的閥門部、第一電磁截止閥與車外機總成進液ロ連接，所述制冷劑流出ロ還經(jīng)第三電磁截止閥與車外機總成進液ロ連接；所述車外機總成出液ロ經(jīng)第二截止閥、制冷膨脹閥的閥門部、蒸發(fā)器芯體、制冷膨脹閥的感溫部與壓縮機的制冷劑流入ロ連接，所述車外機總成出液ロ還經(jīng)第四電磁截止閥、制熱膨脹閥的感溫部與壓縮機的制冷劑流入ロ連接；所述鼓風(fēng)電機與風(fēng)道的入口對應(yīng)，風(fēng)道出口連通駕駛室，蒸發(fā)器芯體及冷凝器芯子位于風(fēng)道中，所述 風(fēng)道上設(shè)有用于切換室內(nèi)或室外出風(fēng)流向的風(fēng)門。
2.如權(quán)利要求I所述的車載熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)道包括制冷風(fēng)道及熱制風(fēng)道，兩風(fēng)道的入ロ與鼓風(fēng)電機對應(yīng)，出ロ均連通駕駛室，所述蒸發(fā)器芯體位于制冷風(fēng)道中，所述冷凝器芯子位于制熱風(fēng)道中，所述風(fēng)門由冷暖控制風(fēng)門和導(dǎo)出風(fēng)門構(gòu)成，冷暖控制風(fēng)門位于制冷風(fēng)道和制熱風(fēng)道進ロ處，用于切換進風(fēng)風(fēng)道，導(dǎo)出風(fēng)門位于制冷風(fēng)道出口處，用于切換室內(nèi)或室外的出風(fēng)流向。
專利摘要本實用新型涉及一種車載熱泵空調(diào)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有車載空調(diào)只有制冷的單功能，室內(nèi)制熱利用發(fā)動機冷卻水加熱空氣，制熱升溫周期長，除霜效果不佳的問題。技術(shù)方案包括車外機總成、鼓風(fēng)電機以及壓縮機，通過多個電磁閥及兩個風(fēng)門的相應(yīng)開閉控制制冷劑在管路間的流向和風(fēng)在風(fēng)道中的流向，實現(xiàn)車載空調(diào)系統(tǒng)制熱、熱冷和除霜三個工況。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、能實現(xiàn)制熱、熱冷及除霜三種工況，制熱效率高、性能好、制造成本低、制控簡便。
文檔編號F24F5/00GK202452610SQ201120567159
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者孫人杰, 張健慧, 熊雙元, 蔣曉東, 雷明星, 黃潔, 黃自訓(xùn) 申請人:東風(fēng)汽車股份有限公司