[发明专利]车载热泵空调系统及车载热泵空调车外机除霜方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载空调系统及空调车外机控制除霜方法。

背景技术

目前、汽车中广泛使用的空调系统仅仅能满足夏季制冷工况的要求，而冬季采暖工况则是利用温度较高的发动机冷却水加热空气来满足车内舒适性要求的。随着科学的进步和汽车工业的不断发展，汽车发动机的效率越来越高，这就使得发动机在冬季工况下能够用来采暖的余热越来越少，对于安全和舒适性要求，较长的升温周期和缓慢的除霜效果是不能接受的，目前在汽车制造业中的另行添加的辅助加热手段如电加热、阻尼加热等等再制造成本高、性能较差、制热效率仍存在不足。

并且，由于车辆行驶环境较为复杂，在冬季气温较低情况下，车外机的散热器表面温度低于露点温度时，其表面易产生冷凝水，冷凝水温度低于0℃就会发生结霜，结霜严重时，换热器散热翅片间通风区域会局部或全部被霜冻占据，从而增大热阻和风阻，直接影响其换热效率，因此快速有效的消除车外机总成中散热器表面的结霜是研究人员需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、能实现制热、热冷及除霜三种工况，制热效率高、性能好、制造成本低、制控简便的汽车热泵空调系统。

本发明的另一目的是提供一种上述热泵空调系统冬季的车外机控制除霜方法。

本发明汽车热泵空调系统包括车外机总成、鼓风电机、风门、以及压缩机，所述压缩机的制冷剂流出口经冷疑器芯子、制热膨胀阀的阀门部、第一电磁截止阀与车外机总成进液口连接，所述制冷剂流出口还经第三电磁截止阀与车外机总成进液口连接；所述车外机总成出液口经第二截止阀、制冷膨胀阀的阀门部、蒸发器芯体、制冷膨胀阀的感温部与压缩机的制冷剂流入口连接，所述车外机总成出液口还经第四电磁截止阀、制热膨胀阀的感温部与压缩机的制冷剂流入口连接；所述鼓风电机与风道的入口对应，风道出口连通驾驶室，蒸发器芯体及冷凝器芯子位于风道中，所述风道上设有用于切换室内或室外出风流向的风门。

进一步的，所述风道包括制冷风道及热制风道，两风道的入口与鼓风电机对应，出口均连通驾驶室，所述蒸发器芯体位于制冷风道中，所述冷凝器芯子位于制热风道中，所述风门由与冷暖控制风门和导出风门构成，冷暖控制风门位于制冷风道和制热风道进口处，用于切换进风风道，导出风门位于制冷风道出口处，用于切换室内或室外的出风流向。

本发明车载热泵空调车外机除霜方法为，控制第一电磁截止阀、第四电磁截止阀断电关闭，第三电磁截至阀、第二电磁截止阀通电打开，同时控制风门切换关闭风道连通驾驶室的出口，打开风道连通室外的出口；制冷剂由压缩机压缩后由制冷剂流出口排出后，经过管道流到第三电磁截至阀，进入车外机总成冷凝降温，之后流经第二电磁截止阀，再通过制冷膨胀阀8的阀门部节流降压后，再流进蒸发器芯体内，同时鼓风机由风道送风通过蒸发器芯体，使蒸发器芯体内的制冷剂吸热气化，并降低了流经蒸发器芯体周部风的温度，被降温的风经风门排出室外；气化后的冷媒通过制冷膨胀阀8的的感温部返回压缩机的制冷剂流入口重新压缩。

进一步的，控制第一电磁截止阀、第四电磁截止阀断电关闭，第三电磁截至阀、第二电磁截止阀通电打开，同时冷暖控制风门切换打开制冷风道，关闭制热风道，控制导出风门切换关闭热冷风道连通驾驶室的出口，打开热冷风道连通室外的出口；制冷剂由压缩机压缩后由制冷剂流出口排出后，经过管道流到第三电磁截至阀，进入车外机总成冷凝降温，之后流经第二电磁截止阀，再通过制冷膨胀阀8的阀门部节流降压后，再流进蒸发器芯体内，同时鼓风机送风由制冷风道通过蒸发器芯体，使蒸发器芯体内的制冷剂吸热气化，并降低了流经蒸发器芯体周部风的温度，被降温的风经制冷风道出口处的导出风门排出室外；气化后的冷媒通过制冷膨胀阀8的的感温部返回压缩机的制冷剂流入口重新压缩。

本发明热泵空调系统正常使用时，为夏季制冷，冬季制热，导出风门关闭通往室外的通道，并通过冷暖控制风门切换鼓风电机吹出的风流经相应制冷或制冷风道形成热风或冷风吹入驾驶室内；但当冬季气温过低，使车外机总成结霜(主要为散热器结霜)时，短时开启(时间根据结霜程度具体控制如3-8分钟)制冷状态，同时冷暖控制风门打开制冷风道、并使导出风门关闭制冷通道通往驾驶室的出口，打开通往室外的出口，将鼓风机吹出的冷风引出室外，运行一段时间后，由于进入车外机总成的制冷剂温度上升，则可迅速除去车外机总成上的结霜，除霜后可再次恢复制热工况。