一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调的制作方法

本实用新型涉及新能源客车技术领域，更具体地说，涉及一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调。

背景技术：

作为主要公共交通工具的客车，空调一般安装在车顶部位，所以也叫顶置式空调。传统的客车，空调的动力是靠发动机提供，再通过管路将空调的压缩机部件和顶置式空调其它部件连接形成内循环，实现空调的制冷、除湿、换风等功能。传统客车的顶置式空调可以实现制冷功能，却无法实现制热的功能。国家对新能源汽车补助政策的出台，也带动了新能源汽车的快速发展。在当今，空调在纯电动客车上基本成为了标准配置，纯电动客车空调的动力由纯电动客车动力电池提供，已成为纯电动客车驱动电机之外的第二大能耗设备。因此，对纯电动客车空调的电耗提出了较高的要求，高重量和低能效的空调系统已经无法适应纯电动客车的需求。

现如今，国内几家客车空调厂家陆续推出纯电动客车顶置式热泵型变频空调产品，使用现有R407C制冷剂制冷系统，其传热性能较差，尤其是低温工况下，制冷剂系统单位体积制冷量下降了。同时现有的R407C制冷剂制冷系统产品缺乏关键器件，对于高制冷能力需求的纯电动客车空调的无法要求，同时在高频率负载下运行功耗也较高。同样在制热工况下，传统的R407C制冷剂系统制热能力无法满足客车车内采暖的需求，行业内普遍采取增加PTC电辅助加热的方式给客车车内提供热量，以至于客车空调的耗电量增高，导致纯电动客车的续航里程衰减。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术缺陷，提供一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调，包括包括分为两个腔室的底座，固定于所述底座上的冷源循环系统、电控系统、风机系统和顶盖；

所述冷源循环系统包括通过系统管路连接的卧式涡旋变频压缩机、高压压力传感器、换向四通阀、室外换热器、干燥过滤器、膨胀阀、室内换热器、低压压力传感器和气液分离器；所述风机系统包括与所述室外换热器配合设置的室外风机，与所述室内换热器配合设置的室内风机；

所述卧式涡旋变频压缩机、换向四通阀、干燥过滤器、膨胀阀、气液分离器和所述电控系统设置于第一腔室，所述室外风机、所述室内风机、所述室外换热器和所述室内换热器设置于第二腔室。

优选地，所述底座为整体式铝合金底座。

优选地，所述整体式铝合金底座由轻量化铝型材和铝板焊接或铆接而成。

优选地，所述室外换热器采用一体平板结构或者V型分体结构，所述室外风机设置在V型室外换热器的顶部。

优选地，所述膨胀阀包括外平衡热力膨胀阀或电子膨胀阀。

优选地，所述室内换热器采用开窗片；和/或所述室外换热器采用波纹片。

优选地，所述室外风机和室内风机为无级调速直流风机。

优选地，所述室外换热器和/或所述室内换热器采用7mm小管径内螺纹高效传热管和亲水铝箔。

优选地，所述干燥过滤器包括双向流动的过滤器。

优选地，所述卧式涡旋变频压缩机、换向四通阀、气液分离器、干燥过滤器、膨胀阀、室外换热器和室内换热器分别为使用R410A制冷剂的压缩机、换向四通阀、气液分离器、干燥过滤器、膨胀阀、室外换热器和室内换热器。

实施本实用新型的一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调，具有以下有益效果：能够适用高传热性能冷源，可以降低空调的功耗，提高纯电动客车的续航能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调的结构示意图；

图2是本实用新型一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调的第一工作示意图；

图3是本实用新型一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调的第二工作示意图；

图4是本实用新型一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调的剖面示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，在本实用新型的一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调实施例中，包括包括分为两个腔室的底座100，固定于底座100上的冷源循环系统200、电控系统300、风机系统400和顶盖500；冷源循环系统200包括通过系统管路连接的卧式涡旋变频压缩机201、高压压力传感器202、换向四通阀203、室外换热器204、干燥过滤器205、膨胀阀206、和室内换热器207、低压压力传感器208和气液分离器209；风机系统400包括与室外换热器204配合设置的室外风机402，与室内换热器207配合设置的室内风机401；卧式涡旋变频压缩机201、换向四通阀203、干燥过滤器205、膨胀阀206、气液分离器209和电控系统300设置于第一腔室101，室外风机402、室内风机401、室外换热器204和室内换热器207设置于第二腔室102。具体的，底座100可以分为左右两个腔室，其中电控系统300和冷源循环系统200中的卧式涡旋变频压缩机201、换向四通阀203、气液分离器209、干燥过滤器205、膨胀阀206等集中设置在底座100的一侧的一个腔室，风机系统400和冷源循环系统200中的室外换热器204、室内换热器207设置在底座100的另一侧的一个腔室；冷源循环系统200为卧式涡旋变频压缩机201、换向四通阀203、室外换热器204、室内换热器207、干燥过滤器205、气液分离器209以及膨胀阀206装置之间通过管路件连接在一起组成用于中冷源在其循环的循环回路。在空调运行过程中，通过换向四通阀203的动作切换，使室内换热器207、在夏天提供冷风、冬天提供热风，通过室内风机401输送到纯电动客车车厢内，从而实现空调热泵功能。此处卧式涡旋变频压缩机201可以适用于高性能的制冷剂，此处以在卧式涡旋变频压缩机201内使用R410A制冷剂；其循环回路中的换向四通阀203、气液分离器209、干燥过滤器205、膨胀阀206、室外换热器204和室内换热器207分别为使用R410A制冷剂的换向四通阀203、气液分离器209、干燥过滤器205、膨胀阀206、室外换热器204和室内换热器207。换向四通阀203一侧与卧式涡旋变频压缩机201排气管相连、一侧与卧式涡旋变频压缩机201吸气管相连，另外两侧分别与室外换热器204和室内换热器207的进口管相连；底座100为铝合金骨架和铝板组装而成，具有重量轻的特点。室内换热器207和室外换热器204的对应位置分别设置有室内风机401和室外风机402，室内换热器207和室内风机401组合形成车内空气气流循环，室外换热器204和室外风机402组合形成室外空气气流循环。

进一步的，底座100为整体式铝合金底座。具体的，将底座100进行一体化设计，有助于减少产品重量和铲平体积，符合纯电动客车技术发展路线。进一步的，整体式铝合金底座由轻量化铝型材和铝板焊接或铆接而成。

进一步的，如图4所示，室外换热器204采用一体平板结构或者V型分体结构，室外风机402设置在V型室外换热器204的顶部。具体的，纯电动客车顶置式热泵型变频空调室外换热器204V型设计图。中隔板501将纯电动客车顶置式热泵型变频空调分割为外部热交换系统505(包括室外换热器204和室外风机402)和内部热交换系统503(包括室内换热器207和室内风机401)。冷源循环系统200中的室外换热器204成V字型布置，在V字型室外换热器204的中间设置有室外风机402。

进一步的，膨胀阀206包括外平衡热力膨胀阀或电子膨胀阀。膨胀阀206可以通过电控系统300进行驱动以控制冷源循环系统200中冷源的流动速度以使温度控制在要求的范围内。

进一步的，室内换热器207采用开窗片；和/或室外换热器204采用波纹片。具体的通过合理的设置室内换热器207和室外换热器204翅片的形状和结构，提高热交换效率。此外，室外换热器204和/或室内换热器207采用7mm小管径内螺纹高效传热管，其翅片也可以采用亲水铝箔。

进一步的，室外风机402和室内风机401为无级调速直流风机。具体的，通过对室外风机402和室内风机401进行可以连续调速，以达到节约能源的效果。

进一步的，干燥过滤器205包括双向流动的过滤器。

参照图2和图3，对本实用新型的一种纯电动客车顶置式热泵型变频空调进行详细的工作说明。当纯电动客车内需要冷风时，冷源循环系统200内的R410A制冷剂流向为卧式涡旋变频压缩机排气管-换向四通阀203-室外换热器204-干燥过滤器205-膨胀阀206-室内换热器207-换向四通阀203-卧式涡旋变频压缩机201吸气管，室内换热器207内的R410A制冷剂经膨胀阀206节流为低温低压的液体，与纯电动客车内的空气进行通过室内换热器207热量交换，客车内的空气降温后通过室内风机401输送到客车车厢内，从而实现客车车厢内空气降温的作用。当纯电动客车内需要热风时，冷源循环系统200内的R410A制冷剂流向为卧式涡旋变频压缩机排气管-换向四通阀203-室内换热器207-干燥过滤器205-膨胀阀206-室外换热器204-换向四通阀203-卧式涡旋变频压缩机201吸气管，室内换热器207内的R410A制冷剂为高温高压的气体通过室内换热器207与纯电动客车内的空气进行热量交换，客车内的空气加热后被室内风机401输送到客车车厢内，从而实现客车车厢内空气采暖的作用。

此外风机系统400的工作，在对纯电动客车制冷时，大气空气由外部进风口504进入经过室外换热器204，与室外换热器204进行热交换后通过室外风机402排向大气空气中，此时室外换热器204内的制冷剂由气体变为液体。客车车厢内的空气内部进风口502进入，经过室内换热器207，车内空气与室内蒸发器进行热量交换，室内蒸发器内实现蒸发吸热，将客车车厢内的空气降温后通过室内风机401排向客车车厢内，从而实现客车车厢内降温的效果。在对纯电动客车制热时，大气空气由外部进风口进入并经过室外换热器204，与室外换热器204进行蒸发吸热通过室外风机402将低温空气排向大气中，室外换热器204内的制冷剂由液体变为气体。在空调制热的情况下，客车车厢内的空气内部进风口进入，经过室内换热器207，车内空气与室内蒸发器进行热量交换，将室内蒸发器内的高温通过室内风机401输送到客车车厢内，从而实现客车车厢内采暖的效果。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。