[发明专利]一种电动或混合动力车的热泵空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵空调系统，属于蒸汽压缩类空调系统领域，特别是一种应用于各类混合动力汽车或电动汽车的空气调节装置。

背景技术

近年来广泛地使用混合动力汽车和纯电动汽车，车辆的驱动力主要或全部由主驱动电机完成，因而作为应用于混合动力汽车和纯电动汽车的空气调节装置特别是制热模式和除湿—加热模式，在车厢内不能利用发动机的余热作为热源，需要采取新的热源来替代。目前国内外主要采用PTC加热或电热管加热来满足车内制热和除湿—加热的需要，但这些加热器件耗能比较大，制热效率转换损失较大，同时严重影响汽车的续航里程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动或混合动力车的热泵空调系统，该热泵空调系统能在电动或混合动力车上实现制冷模式、制热模式，无需PTC加热或电热管加热，能效比高、性能可靠。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电动或混合动力车的热泵空调系统，包括带补气增焓的压缩机、四通阀、车外换热器、双向热力膨胀阀、中间换热器、膨胀阀、截断阀、车内换热器、回气管路、补气管路和鼓风机、空气分配系统，所述四通阀上设置有进气口、回气口、制冷流向口、制热流向口，所述中间换热器设置有第一换热介质通道和第二换热介质通道，所述压缩机的排气口与四通阀的进气口连通，四通阀的的回气口通过回气管路与压缩机的的吸气口连接，所述四通阀的制冷流向口与车外换热器的一端接口连接，车外换热器的另一个接口与双向热力膨胀阀的一个接口连通，双向热力膨胀阀的另一个接口与中间换热器的第一换热介质通道一端连通，第一换热介质通道的另一端连通车内换热器的第一接口，车内换热器的第二接口与制热流向口连通，该鼓风机与车内换热器及空气分配系统配套将空气吹入车内各风道，该补气管路包括连接于第二换热介质通道的一端与压缩机的补气口之间的第一段补气管道、第二换热介质通道、连接于第二换热介质通道另一端与车内换热器第一接口之间的第二段补气管道，所述膨胀阀、截断阀设置于第二段补气管道之间。

作为一种优选的方案，所述热泵空调系统还包括侧换热器，该侧换热器设置于空气分配系统内，该空气分配系统内设置有可调节车内冷暖状态的冷暖风门，该冷暖风门可完全遮挡、部分遮挡或不遮挡所述侧换热器，所述侧换热器将压缩机和四通阀之间将压缩机的排气口与四通阀的进气口连通。

作为一种优选的方案，车外换热器、侧换热器和车内换热器三个换热器中至少有两个换热器为平行流结构形式。

作为一种优选的方案，所述第一段补气管道上设置有单向阀。

作为一种优选的方案，所述单向阀与压缩机补气口之间的管道长度小于500mm。

作为一种优选的方案，所述回气管路上设置有气液分离器。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：当制冷模式时，该热泵空调系统利用压缩机将制冷剂进行压缩后，经四通阀进行换向；制冷剂从制冷流向口流入车外换热器散热后冷凝成液态，然后经过双向热力膨胀阀后降压节流后雾化变成气液状态、然后依次经过中间换热器、车内换热器后蒸发，经过车内换热器蒸发后通过鼓风机冷风吹入车内实现制冷；然后再经过四通阀的回气口进入到压缩机内；而在第一制热模式时，制冷剂在逆向流动，经过压缩机压缩后的高温高压制冷剂气体，经四通阀换向后从制热流向口流入到车内换热器内散热，鼓风机将热量吹入车内实现制热，散热后的制冷剂经过中间换热器、双向热力膨胀阀后成为气液混合状态，而后经过车外换热器后吸收环境中的热量变成气态，然后经过四通阀进入到压缩机中。而在第二制热模式时，制冷剂同样逆向流动，经过压缩机压缩后的高温高压制冷剂气体，经四通阀换向后流入到车内换热器进行散热，鼓风机将热量吹入车内实现制热，散热后的制冷剂一路经过中间换热器的第一换热介质通道把热量进一步传给第二换热介质通道内的制冷剂，制冷剂进一步冷却后，经过双向热力膨胀阀成为气液混合状态，而后经过车外换热器吸收环境中的热量后，经四通阀进入压缩机中；另一路经过截断阀、膨胀阀后进入中间换热器的第二换热介质通道，通过吸收第一换热介质通道外的热量进行蒸发变成气态制冷剂，进入压缩机的补气口。这样，第二换热介质通道内的低温制冷剂与第一换热介质通道内的高温制冷剂进行热交换，不但确保补气制冷剂完全成为气态，而且给温度较高的制冷剂在进入双向热力膨胀阀之前预先降温，使热能的利用率提高。该热泵空调系统能在电动或混合动力车上实现制冷模式、制热模式，无需PTC加热或电热管加热，能效比高、性能可靠。