一种热泵空调系统的制作方法

本实用新型涉及机动车空调系统技术领域，具体为一种热泵空调系统。

背景技术：

机动车空调系统为乘客及车辆提供舒适及安全的使用环境，空调系统已成为现代汽车技术应用不可或缺的组成部分。随着汽车技术的发展，汽车的经济性成为汽车市场竞争力的重要指标。

随着经济性要求的逐渐提高，空调系统的能耗逐渐被重视，新能源车由于没有发动机提供热源，通常采用电加热方式来提供所需能量。但此种加热方式经济性较低，一种新的节能空调技术应用迫在眉睫。

近几年热泵技术发展迅速，但应用环境主要集中在-10℃以上环境，低于-10℃后能效比较低，且系统功能单一。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种新型的热泵空调系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种热泵空调系统，包括压缩机、车内换热器、再循环换热器、第一膨胀阀、车外换热器、第一截止阀、气液分离器和第二膨胀阀；压缩机、车内换热器、再循环换热器、第一膨胀阀、车外换热器、第一截止阀和气液分离器连接形成第一循环通路，压缩机、车内换热器、第二膨胀阀和再循环换热器形成第二循环通路。

进一步地，压缩机的出口端与车内换热器的入口端连接，车内换热器的出口端通过第一通路与再循环换热器的第一入口端连接，再循环换热器的第一出口端与第一膨胀阀的入口端连接，第一膨胀阀的出口端与车外换热器的入口端连接，车外换热器的出口端通过第二通路与第一截止阀的入口端连接，第一截止阀的出口端通过第三通路与气液分离器的入口端连接，气液分离器的出口端与压缩机的第一入口端连接，形成第一循环通路，当环境温度在-10～15℃时，第一循环通路导通；

进一步地，压缩机的出口端与车内换热器的入口端连接，车内换热器的出口端通过第四通路与第二膨胀阀的入口端连接，第四通路与第一通路共用部分管路，第二膨胀阀的出口端与再循环换热器的第二入口端连接，再循环换热器的第二出口端与压缩机的第二入口端连接，形成第二循环通路，当环境温度低于-10℃时时，第一循环通路和第二循环通路导通。

进一步地，热泵空调系统还包括第二截止阀、第三膨胀阀和蒸发器，压缩机、车内换热器、再循环换热器、第二截止阀、第三膨胀阀和蒸发器连接形成第三循环通路；当需要除湿时，第一循环通路和第三循环通路导通；当需要化霜时，第三循环通路导通。

进一步地，第二截止阀的入口端通过第五通路与再循环换热器的第一出口端连接，第二截止阀的出口端与第三膨胀阀的入口端通过第六通路连接，第三膨胀阀的出口端与蒸发器的入口端连接，蒸发器的出口端与气液分离器的入口端通过第七通路连接。

进一步地，第二截止阀的入口端通过第五通路与再循环换热器与第一膨胀阀之间的管路连接，第七通路与第一截止阀和气液分离器之间的第三通路共用部分管路。

进一步地，热泵空调系统还包括辅助加热器；辅助加热器位于车内换热器、第三膨胀阀和蒸发器附近；当车内除湿和化霜时，辅助加热器根据需要开启。

进一步地，压缩机、车内换热器、再循环换热器、第一膨胀阀、车外换热器、第三膨胀阀、蒸发器和气液分离器连接形成第四循环通路。

进一步地，压缩机的出口端与车内换热器的入口端连接，车内换热器的出口端与再循环换热器的第一入口端连接，再循环换热器的第一出口端与第一膨胀阀的入口端连接，第一膨胀阀的出口端通过第八通路与车外换热器的入口端连接，第八通路与车外换热器9和第一截止阀14之间的第二通路共用部分管路，车外换热器的出口端与第三膨胀阀的入口端连接，第三膨胀阀的出口端与蒸发器的入口端连接，蒸发器的出口端与气液分离器的入口端连接。

进一步地，热泵空调系统还包括扩展换热器和第三截止阀；车外换热器的出口端通过第九通路与第三截止阀的入口端连接，第九通路与车外换热器和第三膨胀阀之间的第八通路共用部分管路，第三截止阀的出口端与扩展换热器的入口端连接，扩展换热器的出口端与气液分离器的入口端通过第十通路连接，第十通路与蒸发器和气液分离器之间的第七通路共用部分管路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的热泵空调系统适用多种制冷剂，可适用r134a、r123yf、r410、r744等；

(2)本实用新型的热泵空调系统适用于常温、低温环境，工作温度可覆盖-20～50℃环境温度；

(3)本实用新型的热泵空调系统集成热泵加热、辅助加热、车内除湿、化霜、车内降温、功能扩展等功能；

(4)本实用新型的热泵空调系统可通过扩展换热器扩展其它降温功能，如电池降温、车内冰箱、座椅降温等；

(5)本实用新型的热泵空调系统不限于汽车空调系统，还可应用于其它温度调节装置，如恒温箱、恒温室等。

附图说明

图1为本实用新型涉及的一种热泵空调系统的系统架构示意图；

图2为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于常温热泵加热时的制冷剂流动示意图；

图3为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于低温热泵加热的制冷剂流动示意图；

图4为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于车内除湿的制冷剂流动示意图；

图5为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于化霜的制冷剂流动示意图；

图6为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于车内降温的制冷剂流动示意图。

图7为本实用新型涉及的一种热泵空调系统用于扩展功能的制冷剂流动示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合并参阅图1、2，本实用新型提供一种热泵空调系统，包括压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第一截止阀14和气液分离器13；所述压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第一截止阀14和气液分离器13连接形成第一循环通路1a，其中，压缩机1的出口端与车内换热器2的入口端连接，车内换热器2的出口端通过第一通路与再循环换热器11的第一入口端连接，再循环换热器11的第一出口端与第一膨胀阀12的入口端连接，第一膨胀阀12的出口端与车外换热器9的入口端连接，车外换热器9的出口端通过第二通路与第一截止阀14的入口端连接，第一截止阀14的出口端通过第三通路与气液分离器13的入口端连接，气液分离器13的出口端与压缩机1的第一入口端连接；当环境温度在-10～15℃时，第一循环通路1a导通，热泵空调系统对车内加热，制冷剂依次流经压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第一截止阀14和气液分离器13，流回压缩机1。

在一些实施例中，结合并参阅图1、3，本实用新型提供的一种热泵空调系统还包括第二膨胀阀10；所述压缩机1、车内换热器2、第二膨胀阀10和再循环换热器11形成第二循环通路1b，其中，压缩机1的出口端与车内换热器2的入口端连接，第二膨胀阀10的入口端通过第四通路与车内换热器2的出口端连接，第四通路和第一通路共用一部分管路，第二膨胀阀10的出口端与再循环换热器11的第二入口端连接，再循环换热器11的第二出口端与压缩机1的第二入口端连接；当环境温度低于-10℃时，热泵空调系统通过第一循环通路1a和第二循环通路1b对车内加热，制冷剂依次流经压缩机1和车内换热器2后分流，一部分制冷剂经再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第一截止阀14和气液分离器13流回压缩机1，另一部分经第二膨胀阀10和再循环换热器11流回压缩机1。

在一些实施例中，结合并参阅图1、4，本实用新型提供的一种热泵空调系统还包括第二截止阀8、第三膨胀阀7和蒸发器3；所述第二截止阀8的入口端通过第五通路与再循环换热器11的第一出口端连接，具体地，第二截止阀8的入口端通过第五通路与再循环换热器11与第一膨胀阀12之间的管路连接，第二截止阀8的出口端与第三膨胀阀7的入口端通过第六通路连接，第三膨胀阀7的出口端与蒸发器3的入口端连接，蒸发器3的出口端与气液分离器13的入口端通过第七通路连接，第七通路与第一截止阀14和气液分离器13之间的第三通路共用部分管路；当车内湿度较大、需要除湿时，第一循环通路1a和第三循环通路1c导通，制冷剂依次流经压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11后分流，一部分在第一循环通路1a中流动，依次经第一膨胀阀12、车外换热器9、第一截止阀14和气液分离器13流回压缩机1，另一部分经第二截止阀8、第三膨胀阀7、蒸发器3和气液分离器13，流回压缩机1。

在一些实施例中，本实用新型提供的一种热泵空调系统还包括辅助加热器5；所述辅助加热器5位于车内换热器2、第三膨胀阀7和蒸发器3附近；当车内除湿时，所述辅助加热器5根据需要开启。

在一些实施例中，结合并参阅图1、5，当需要化霜时，仅第三循环通路导通，制冷剂依次流经压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第二截止阀8、第三膨胀阀7、蒸发器3和气液分离器13，流回压缩机1；同时根据需要开启辅助加热器5。

在一些实施例中，结合并参阅图1、6，本实用新型提供的一种热泵空调系统还包括第四循环通路1d，第四循环通路1d由压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第三膨胀阀7、蒸发器3和气液分离器13连接形成。具体地，压缩机1的出口端与车内换热器2的入口端连接，车内换热器2的出口端与再循环换热器11的第一入口端连接，再循环换热器11的第一出口端与第一膨胀阀12的入口端连接，第一膨胀阀12的出口端与车外换热器9的入口端连接，所述车外换热器9的出口端通过第八通路与第三膨胀阀7的入口端连接，第八通路与车外换热器9和第一截止阀14之间的第二通路共用部分管路，第三膨胀阀7的出口端与蒸发器3的入口端连接，蒸发器3的出口端与气液分离器13的入口端连接；当车内需要降温，制冷剂依次流经压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、第一膨胀阀12、车外换热器9、第三膨胀阀7、蒸发器3、气液分离器13和压缩机1。

在一些实施例中，结合并参阅图1、7，本实用新型提供的一种热泵空调系统还包括扩展换热器4和第三截止阀6；车外换热器9的出口端通过第九通路与第三截止阀6的入口端连接，第九通路与车外换热器9和第三膨胀阀7之间的第八通路共用部分管路，第三截止阀6的出口端与扩展换热器4的入口端连接，扩展换热器4的出口端与气液分离器13的入口端通过第十通路连接，第十通路与蒸发器3和气液分离器13之间的第七通路、以及气液分离器13和第一截止阀14之间的第三通路共用部分管路，且第十通路与第七通路的共用管路的长度大于第十通路与第三通路的共用管路的长度；当需要扩展电池降温、车内冰箱、座椅降温等有降温需求的功能时，制冷剂依次流经压缩机1、车内换热器2、再循环换热器11、车外换热器9、第三截止阀6、扩展换热器4、气液分离器13和压缩机1，形成第五循环通路1e。

基于上述，本实用新型具有的优点在于：

(1)本实用新型的热泵空调系统适用多种制冷剂，可适用r134a、r123yf、r410、r744等；

(2)本实用新型的热泵空调系统适用于常温、低温环境，工作温度可覆盖-20～50℃环境温度；

(3)本实用新型的热泵空调系统集成热泵加热、辅助加热、车内除湿、化霜、车内降温、功能扩展等功能；

(4)本实用新型的热泵空调系统可通过扩展换热器扩展其它降温功能，如电池降温、车内冰箱、座椅降温等；

(5)本实用新型的热泵空调系统不限于汽车空调系统，还可应用于其它温度调节装置，如恒温箱、恒温室等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。