一種汽車空調系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車空調系統(tǒng)，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器（12）和中間換熱器（6）；制熱模式時，由第二換熱器（102）的出口流出的工質分成第一流路和第二流路：在第一流路中，工質由該高溫側（62）流出后通過驅動入口進入噴射器（12）中，由該噴射器（12）的噴射出口噴出后分為第一支路和第二支路：在該第一支路中，工質經(jīng)過低溫側（61）流回壓縮機（1）中；在第二支路中，工質經(jīng)過第三換熱器（3）通過旁路引流口流入噴射器（12）中。該空調系統(tǒng)能夠顯著提高壓縮機及空調系統(tǒng)的效率，保證高寒環(huán)境下熱量的需求，從而保證乘客的舒適性和發(fā)熱部件的穩(wěn)定高效工作。
【專利說明】一種汽車空調系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車空調【技術領域】，特別涉及一種電動汽車用的空調系統(tǒng)或混合動力用的汽車空調系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著低碳經(jīng)濟的發(fā)展，對節(jié)能減排提出了更加嚴格的要求，世界各國都把新能源汽車作為汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，而電動汽車或混合動力汽車由于有節(jié)能環(huán)保的特點，成為今后汽車發(fā)展方面之一。但電動汽車由于使用電池作為動力來源，電池作為核心部件，其成本和容量/重量制約著新能源汽車的發(fā)展；其空調系統(tǒng)同樣也不同于原有的汽車空調系統(tǒng)。傳統(tǒng)的內燃機式汽車，可以利用內燃機的余熱和發(fā)動機排氣的熱量來加熱車廂，而電動汽車的動力主要來自于電機，缺少了發(fā)動機的熱量可以利用。
[0003]另外，在傳統(tǒng)汽車中，鼓風機和冷凝電機是汽車空調主要的用電源，而在電動汽車/混合動力汽車上用電的就不僅僅是鼓風機和冷凝電機，這一矛盾將更加突出:
[0004]首先，壓縮機沒有發(fā)動機的驅動，完全依靠電能；
[0005]其二，同樣因為沒有了發(fā)動機，在制熱時沒有發(fā)動機的余熱可用，也要完全依靠電能。這樣如何提高電能的利用率，成為電動汽車或混合動力汽車空調的主要問題；
[0006]第三，對于環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，如冬季高寒的地區(qū)這一矛盾尤為突出。
[0007]如圖1所示的電動汽車空調系統(tǒng)中，該系統(tǒng)有兩個主要循環(huán):制冷循環(huán)1000和加熱循環(huán)2000。汽車空調系統(tǒng)包括兩個空調箱總成:車廂空調箱1010和電池模塊空調箱1020:車廂空調箱1010中包括車廂蒸發(fā)器1011和車廂加熱器1012，電池模塊空調箱1020中包括電池模塊蒸發(fā)器1021和電池模塊加熱器1022。在進行制冷循環(huán)時，其工作過程為:在夏季工況時，開啟空調，壓縮機1001開始工作，消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)工質壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，在流過冷凝器1002時放出熱量，工質放出的熱量被環(huán)境空氣吸收，本身發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)，液態(tài)工質在流過膨脹閥1003和/或1005時，使工質降壓降溫，然后流經(jīng)車廂蒸發(fā)器1011和/或電池模塊蒸發(fā)器1021時吸收車內和/或電池內空氣中的熱量，本身發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)，低溫低壓的氣態(tài)工質再被壓縮機1001壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，如此循環(huán)工作。系統(tǒng)中的兩個蒸發(fā)器1011和1021可單獨工作，具體通過兩個電磁閥1004和1006的通斷來實現(xiàn)流路的控制。
[0008]而在制熱循環(huán)時，其工作過程2000為:在冬季工況時，電加熱器2003通電，給循環(huán)2000中的工質進行加熱，同時，水泵2001啟動，把加熱后的工質送至加熱器1012和/或1022，對車內和/或電池內空氣中進行加熱，具體通過兩個電磁閥2004和2005的通斷來實現(xiàn)流路的控制從而提供熱源。加熱器1012和1022可單獨工作，通過電磁閥2004和2005的通斷來實現(xiàn)。
[0009]然而，在上述系統(tǒng)中，還存在以下缺陷:
[0010]I)制冷循環(huán)時，壓縮機的吸氣溫度大體等于蒸發(fā)器1011和1021出口端的蒸發(fā)溫度，壓縮機的吸氣壓力大體等于蒸發(fā)器1011和1021出口端的蒸發(fā)壓力，因而當該系統(tǒng)處于高溫極熱地區(qū)時，壓縮機的吸氣溫度和吸氣壓力相對比較低，因而降低了壓縮的效率，同時也不能保證足夠冷量需求。
[0011]2)制冷采用傳統(tǒng)車上的空調系統(tǒng)，同時或單獨對車廂或電池進行冷卻；而制熱則采用高壓PTC，即電加熱的方式，同時或單獨對車廂或電池進行加熱。采用電加熱，其效率最高為100%。這樣該系統(tǒng)除了制冷循環(huán)外，還有循環(huán)2000中工質的加熱循環(huán)系統(tǒng)，即系統(tǒng)相對較為復雜。
[0012]3)并且其在制熱時，是完全靠消耗整車的電能系統(tǒng)中的電能來對工質加熱，車廂和/或電池中的空氣再在散熱器中與較熱的工質進行熱交換，加熱后的空氣再送至車廂和/或電池中。在這些熱交換過程中，肯定會有熱量的損失，所以效率肯定小于I。
[0013]4)另外在加熱時，因循環(huán)2000中的工質的比熱相對較大，而電加熱器的功率有限，導致循環(huán)2000中的工質的升溫相對較慢，進而空氣的升溫也較慢，這樣要影響乘客的舒適性。
[0014]5)由于剛啟動時電池等發(fā)熱部件溫度相對較低，而溫度升高較慢，從而會影響到電池等發(fā)熱部件的使用性能(如行駛里程縮短，使用壽命縮短)。
[0015]6)再加上該系統(tǒng)同時存在工質的制冷循環(huán)和加熱循環(huán)2000工質的加熱循環(huán)，系統(tǒng)的零件較多，相對較為復雜，在車上布置困難，制造成本較高。
【發(fā)明內容】
[0016]本發(fā)明要解決的技術問題為提供一種汽車空調系統(tǒng)，該空調系統(tǒng)能夠顯著提高壓縮機及空調系統(tǒng)的效率，保證高寒環(huán)境下熱量的需求，從而保證乘客的舒適性和發(fā)熱部件的穩(wěn)定高效工作。
[0017]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機、氣液分離器、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱、第二空調箱和至少一個節(jié)流元件；
[0018]第一空調箱用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱包括第一換熱器和第二換熱器；第二空調箱用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器；
[0019]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器和中間換熱器，所述中間換熱器包括能夠進行熱交換的低溫側和高溫側；
[0020]所述第二換熱器的進口與所述壓縮機的出口通過管路相連接，第二換熱器的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0021]制熱模式時，由第二換熱器的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:
[0022]在第一流路中，工質進入高溫側中，并由該高溫側流出后通過驅動入口進入噴射器中，由該噴射器的噴射出口噴出后分為第一支路和第二支路:
[0023]在該第一支路中，工質經(jīng)過低溫側進行熱交換，然后再經(jīng)過氣液分離器流回壓縮機中；
[0024]在第二支路中，工質經(jīng)過節(jié)流后通過管路流入第三換熱器中吸收熱量，然后由該第三換熱器流出的工質通過旁路引流口流入噴射器中；
[0025]在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器中。
[0026]優(yōu)選地，制冷模式時，由第二換熱器流出的工質經(jīng)過管路流入第三換熱器中，然后由該第三換熱器流出的工質節(jié)流后分成兩路或分成兩路后進行節(jié)流，所述第二換熱器的出口端連接有第一三通閥，該第一三通閥的剩余的兩個接口中，一個接口導向制冷模式時的管路，另一個接口導向制熱模式時的管路:
[0027]在一路中，工質經(jīng)過低溫側后流入第一換熱器中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器流出的工質通過氣液分離器流回壓縮機中；
[0028]在另一路中，工質通過管路進入發(fā)熱部件換熱器中吸收熱量制冷，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過氣液分離器流回壓縮機中。
[0029]優(yōu)選地，在所述第一流路中，高溫側接入噴射器的驅動入口，該噴射器的噴射出口連接有第二截止閥，該第二截止閥后的管路分成第一支路和第二支路；
[0030]在第一支路中，低溫側的出口端與氣液分離器之間管路上設有第三截止閥；
[0031]在第二支路中，第三換熱器的進口端之前的管路上設有第一節(jié)流元件，并該第三換熱器出口端與噴射器的旁路引流口之間的管路上設有第四截止閥。
[0032]優(yōu)選地，第三換熱器與第四截止閥之間的管路上連接有設置第五截止閥的另一管路，并該另一管路接入氣液分離器中，所述高溫側與噴射器的驅動入口之間的管路上設有第二節(jié)流元件。
[0033]優(yōu)選地，在所述第二流路中，發(fā)熱部件換熱器的進口端連接的管路上設有第一截止閥，該發(fā)熱部件換熱器出口端連接的管路上設有第三節(jié)流元件，然后通過管路與第三換熱器連接，低溫側的出口端進一步通過第六截止閥連接入第一換熱器中，并發(fā)熱部件換熱器在制冷模式時的出口端通過設有第七截止閥的管路接入氣液分離器中。
[0034]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機、氣液分離器、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱、第二空調箱和至少一個節(jié)流元件；
[0035]第一空調箱用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱包括第一換熱器和第二換熱器；第二空調箱用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器；
[0036]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器和中間換熱器，所述中間換熱器包括能夠進行熱交換的低溫側和高溫側；
[0037]所述第二換熱器的進口與所述壓縮機的出口通過管路相連接，第二換熱器的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0038]制熱模式時，由第二換熱器的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:
[0039]在第一流路中，工質進入高溫側，由該高溫側流出的工質節(jié)流后分成第一支路和第二支路，或者分成第一支路和第二支路后節(jié)流；
[0040]在第一支路中，工質通過驅動入口進入噴射器，并由該噴射器的噴射出口噴出，然后通過管路進入低溫側中進行熱交換，然后由該低溫側流出后進入氣液分離器中；
[0041]在第二支路中，工質通過管路進入第三換熱器中吸收熱量，然后由該第三換熱器流出的工質通過旁路流通口接入噴射器中；
[0042]在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器中。
[0043]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機、氣液分離器、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱、第二空調箱和至少一個節(jié)流元件；
[0044]第一空調箱用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱包括第一換熱器和第二換熱器；第二空調箱用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器；
[0045]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器和中間換熱器，所述中間換熱器包括能夠進行熱交換的低溫側和高溫側；
[0046]所述第二換熱器的進口與所述壓縮機的出口通過管路相連接，第二換熱器的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0047]制熱模式時，由第二換熱器的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:
[0048]在第一流路中，工質分別流入第一支路和第二支路中；
[0049]在第一支路中，工質通過驅動入口進入噴射器中，并由該噴射器的噴射出口噴出，然后再通過管路進入低溫側中，由該低溫側流出的工質通過氣液分離器流回壓縮機中；
[0050]在第二支路中，工質流入高溫側中，由該高溫側流出節(jié)流后進入第三換熱器中吸收熱量，然后由該第三換熱器流出的工質通過旁路引流口接入噴射器中；
[0051]在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器中。
[0052]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機、氣液分離器、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱、第二空調箱和至少一個節(jié)流元件；
[0053]第一空調箱用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱包括第一換熱器和第二換熱器；第二空調箱用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器；
[0054]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器和中間換熱器，所述中間換熱器包括能夠進行熱交換的低溫側和高溫側；
[0055]所述第二換熱器的進口與所述壓縮機的出口通過管路相連接，第二換熱器的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0056]制熱模式時，由第二換熱器的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:
[0057]在第一流路中，工質分別流入第一支路和第二支路中；
[0058]在第一支路中，工質流入高溫側中，然后通過驅動入口流入噴射器中，工質由該噴射器的噴射出口流出后進入低溫側中進行熱交換，然后由該低溫側流出的工質通過氣液分離器流回壓縮機中；
[0059]在第二支路中，工質節(jié)流后進入第三換熱器中，然后由該第三換熱器流出的工質通過旁路引流口接入噴射器中；
[0060]在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器中。
[0061]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱、第二空調箱和至少一個節(jié)流元件；
[0062]第一空調箱用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱包括第一換熱器和第二換熱器；第二空調箱用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器；
[0063]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器、及通過管路與噴射器的噴射出口連通的閃發(fā)器；
[0064]所述第二換熱器的進口與所述壓縮機的出口通過管路相連接，第二換熱器的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0065]制熱模式時，由第二換熱器的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:
[0066]在第一流路中，工質通過驅動入口進入噴射器中并由其噴射出口噴出，然后工質進入閃發(fā)器中進行氣液分離分成第一支路和第二支路:
[0067]在第一支路中，液態(tài)工質節(jié)流后進入第三換熱器中吸收熱量，然后由該第三換熱器流出的工質通過旁路引流口接入噴射器中；
[0068]在第二支路中，氣態(tài)工質流回壓縮機中；
[0069]在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器中。
[0070]優(yōu)選地，制冷模式時，由第二換熱器流出的工質經(jīng)過管路流入第三換熱器中，然后由該第三換熱器流出的工質節(jié)流后分成兩路或分成兩路后進行節(jié)流:
[0071]在一路中，工質經(jīng)過節(jié)流后流入第一換熱器中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器流出的工質通過與氣液分離器流回壓縮機中；
[0072]在另一路中，工質通過管路進入發(fā)熱部件換熱器中吸收熱量制冷，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過氣液分離器流回壓縮機中。
[0073]優(yōu)選地，發(fā)熱部件預熱模式時，工質由第二換熱器流出后進入發(fā)熱部件換熱器中放出熱量制熱，然后由該發(fā)熱部件換熱器流出的工質經(jīng)過節(jié)流后進入第三換熱器中吸收熱量，工質由該第三換熱器流出后通過氣液分離器流回壓縮機中。
[0074]相對于現(xiàn)有技術，上述技術方案均采用了噴射器，由于噴射器可以提高低壓側換熱器出來的工質的壓力，使進入壓縮機的工質的狀態(tài)為中間壓力狀態(tài)，進而減小了壓縮機壓比，減小了壓縮機的耗功，提高了壓縮機及空調系統(tǒng)的效率，因此采用一個常規(guī)的壓縮機，就可以在高寒的環(huán)境下獲得比較高的工作效率，能夠滿足高寒環(huán)境下熱量的要求。此夕卜，在上述技術方案中，由于采用了熱泵循環(huán)進行制冷和制熱的切換，相對于現(xiàn)有技術中采用單獨的加熱循環(huán)，效率能夠得到顯著提高，即使在惡劣的環(huán)境下效率也是大于I的。并且，在本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)中，采用工質直接加熱空氣使得車廂快速升溫，保證乘客的舒適性，對發(fā)熱件可以快速預熱保證其快速進入最佳工作狀態(tài)。
[0075]綜上所述，本發(fā)明所提供的一種汽車空調系統(tǒng)能夠一方面能夠顯著提高壓縮機及空調系統(tǒng)的效率，保證高寒環(huán)境下熱量的需求，從而保證乘客的舒適性和發(fā)熱部件的穩(wěn)定高效工作。
【專利附圖】
【附圖說明】[0076]圖1為現(xiàn)有技術中一種汽車空調系統(tǒng)的管路連接示意圖；
[0077]圖2為本發(fā)明第一種實施例中汽車空調系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖；
[0078]圖3為本發(fā)明第一種實施例中汽車空調系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖；
[0079]圖4為本發(fā)明第一種實施例中汽車空調系統(tǒng)在電池預熱模式下的管路連接示意圖；
[0080]圖5為本發(fā)明第一種實施例中汽車空調系統(tǒng)在除冰模式下的管路連接示意圖；
[0081]圖6為本發(fā)明第一種實施例中的汽車空調系統(tǒng)第一種替代方案的管路連接示意圖；
[0082]圖7為本發(fā)明第一種實施例中的汽車空調系統(tǒng)第二種替代方案的管路連接示意圖；
[0083]圖8為第一種實施例中的汽車空調系統(tǒng)第三種替代方案的管路連接示意圖；
[0084]圖9為第一種實施例中的汽車空調系統(tǒng)第四種替代方案的管路連接示意圖；
[0085]圖10為本發(fā)明第二種實施例汽車空調系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖；
[0086]圖11為本發(fā)明第二種實施例汽車空調系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖；
[0087]圖12為本發(fā)明第二種實施例汽車空調系統(tǒng)在電池預熱模式下的管路連接示意圖；
[0088]圖13為本發(fā)明第二種實施例汽車空調系統(tǒng)在除冰模式下的管路連接示意圖。
[0089]圖14為本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)工作時的壓函圖。
[0090]圖2至圖13中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:
[0091]I壓縮機；2第一三通閥；3第三換熱器；4第一節(jié)流部件；5第三節(jié)流部件；6中間換熱器；61低溫側；62高溫側；7第六截止閥；8第三截止閥；9氣液分離器；10第四截止閥；
11第二截止閥；12噴射器；13第二節(jié)流元件；14第五截止閥；15第一截止閥；16第七截止閥；17閃發(fā)器；18第二三通閥；19第八截止閥；20第九截止閥；
[0092]100第一空調箱:101第一換熱器；102第二換熱器；103電加熱器；104鼓風機；
105溫度風門；106循環(huán)風門；107內循環(huán)風口 ；108新風口 ；109格柵與風道；
[0093]200第二空調箱:201發(fā)熱部件換熱器；202電加熱器；203鼓風機；204循環(huán)風門；401進風風道；402出風風道；
[0094]300發(fā)熱部件。
【具體實施方式】
[0095]本發(fā)明的核心為提供一種汽車空調系統(tǒng)，該空調系統(tǒng)能夠顯著提高壓縮機及空調系統(tǒng)的效率，保證高寒環(huán)境下熱量的需求，從而保證乘客的舒適性和發(fā)熱部件的穩(wěn)定高效工作。
[0096]為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0097]請參考圖2至圖5，首先，需要說明的是，在本文帶虛線的附圖中，涉及到工質所經(jīng)過的管路，用虛線的一般代表工質在此不導通，用實線的一般代表工質在此導通或可選擇性導通。工質在管路上的導通或中斷通過相應的截止閥或三通閥的控制來實現(xiàn)。
[0098]其次，需要說明的是，在本發(fā)明中，“上、下、左和右”等方位詞是以附圖中部件的位置作為參照的，因而在現(xiàn)實中，當部件的位置發(fā)生改變后，上述方位也會隨之改變，因而上述方位詞不應該作為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0099]再次，在本發(fā)明中，換熱器的進口端和出口端是兩個相對的概念，由于各種模式下工質的流向不同，因而對于同一個換熱器，在制冷模式下其一端為進口端，當處于制熱模式下該端又可能為出口端，因而“進口端或進口、以及出口端或出口 “等概念需要放在具體的系統(tǒng)模式下理解。
[0100]另:在本發(fā)明的具體實施例中，工質為汽車空調行業(yè)常規(guī)工質即可。因為工質常溫下的臨界壓力越小安全系數(shù)越高，而汽車在行駛時顛簸及其他各種復雜工況較多，汽車空調的工質臨界壓力越大，危險系數(shù)越高。
[0101]比如當系統(tǒng)工質為CO2時，CO2常溫下的臨界壓力(工作壓力)為7.4MPa，對系統(tǒng)的零部件要求比較高，對零部件強度也要求比較高，抗震性要求比較高，否則會出現(xiàn)有危險出現(xiàn)。所以系統(tǒng)工質常溫下的臨界壓力越大時，系統(tǒng)的成本越高。
[0102]當系統(tǒng)工質為R134a時，R134a常溫下的臨界壓力(工作壓力)僅為1.32MPa，相對工質為CO2的系統(tǒng)，零部件的要求就會降低，系統(tǒng)的抗震強度也可以降低，相應的系統(tǒng)的成本就能降低了。
[0103]綜上所述，本系統(tǒng)中的工質優(yōu)選為常溫下臨界壓力較小的工質即可。
[0104]在第一種實施例中，汽車空調系統(tǒng)至少包括制冷模式和制熱模式；汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機1、氣液分離器9、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱100、第二空調箱200和至少一個節(jié)流元件；
[0105]第一空調箱100用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱100包括第一換熱器101和第二換熱器102，并該第二換熱器102可以處于第一換熱器101的背風向一側；第二空調箱200用于調節(jié)發(fā)熱部件(該發(fā)熱部件可以為電池，當然并不限于電池，也可以電動汽車或混合動力汽車上其他類型的發(fā)熱部件)的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器201 ；
[0106]所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器12和中間換熱器6，中間換熱器6包括能夠進行熱交換的低溫側61和高溫側62 ;第二換熱器102的進口與壓縮機I的出口通過管路相連接，第二換熱器102的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0107]如圖3所示，制熱模式時，由第二換熱器102的出口通過第一三通閥2后流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路，當在冬季發(fā)熱部件不需要預熱時，該第二流路可以中斷，此時可以通過外界環(huán)境的自然風為發(fā)熱部件冷卻，當需要對發(fā)熱部件進行預熱時，此第二流路可以導通:在第一流路中，工質通過高溫側62、第二節(jié)流元件13再通過驅動入口進入噴射器12，由該噴射器12的噴射出口噴出后分為第一支路和第二支路:
[0108]第一支路的工質經(jīng)過低溫側61進行熱交換，然后再經(jīng)過氣液分離器9流回壓縮機I ;第二支路的工質經(jīng)過節(jié)流后通過管路流入第三換熱器3中吸收熱量，然后通過旁路引流口流入噴射器12 ；
[0109]在第二流路導通的情況下(圖中該部份管路以虛線表示)，部份工質進入發(fā)熱部件換熱器201中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器201流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流向第三換熱器3。
[0110]相對于現(xiàn)有技術，由于噴射器12可以提高低壓側換熱器出來的工質的壓力，使進入壓縮機I的工質的狀態(tài)為中間壓力狀態(tài)，進而減小了壓縮機I壓比，減小了壓縮機I的耗功，提高了壓縮機I及空調系統(tǒng)的效率，因此采用一個常規(guī)的壓縮機1，就可以在高寒的環(huán)境下獲得比較高的工作效率，能夠滿足高寒環(huán)境下熱量的要求。此外，在上述技術方案中，由于采用了熱泵循環(huán)進行制冷和制熱的切換，相對于現(xiàn)有技術中采用單獨的加熱循環(huán)，熱泵系統(tǒng)的效率為:COP=Q/W，其中Qh=Qe+W;W是系統(tǒng)所耗的功；Q。是車廂外側換熱器內工質吸收的熱量，Qh是系統(tǒng)的加熱量，所以COP=QhZW=(Qc^W)/W=QyW+l>l，其效率能夠得到顯著提高，即使在惡劣的環(huán)境下效率也是大于I的。并且，在本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)中，采用工質直接加熱空氣使得車廂快速升溫，保證乘客的舒適性，對發(fā)熱件采用工質進行熱交換可以快速預熱保證其快速進入最佳工作狀態(tài)。
[0111]此外，中間換熱器6的低溫側61和高溫側62可以進行熱交換，因而從噴射器12的噴射出口噴出的氣液混合狀態(tài)的工質流經(jīng)低溫側61時吸熱轉變?yōu)闅鈶B(tài)，并進一步提高溫度，因而能夠使得壓縮機I吸氣端的工質基本為氣態(tài)，并提高了吸氣溫度，從而能夠進一步提高壓縮機I的效率。當然，為了能夠避免液態(tài)工質進入壓縮機I中，該壓縮機I的吸氣端可以進一步設有氣液分離器9。
[0112]具體地，在夏季制冷時，如圖2所示，由第二換熱器102流出的工質經(jīng)第一三通閥2再由管路流向第三換熱器3，從第三換熱器3流出的工質節(jié)流后分成兩路或分成兩路后分別進行節(jié)流:在一路中，工質經(jīng)過低溫側61后流入第一換熱器101中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器101流出再通過氣液分離器9流回壓縮機I ;在另一路中，工質通過管路進入發(fā)熱部件換熱器201中吸收熱量制冷，然后再由氣液分離器9流回壓縮機I。
[0113]在上述技術方案中，可以對流通管路作出具體設計。如第二換熱器102的出口端連接有第一三通閥2，第一三通閥2的剩余的兩個接口中，一個接口導向制冷模式時的管路，另一個接口導向制熱模式時的管路。亦即，當處于制冷模式時，如圖2所示，第一三通閥2上側的接口導通，右側的接口中斷；當處于制熱模式時，如圖3所示，第一三通閥2右側的接口導通，上側的接口中斷。
[0114]進一步地，在制熱模式下的第一流路中，如圖3所示，高溫側62接入噴射器12的驅動入口，該噴射器12的噴射出口連接有第二截止閥11，該第二截止閥11后的管路分成第一支路和第二支路；如圖2所示，當制冷模式時，第二截止閥11關閉，使工質由第一節(jié)流元件4節(jié)流后直接通過低溫側61進入第一換熱器101中進行制冷。
[0115]此外，第一支路中低溫側61的出口端與氣液分離器9之間管路上設有第三截止閥8 ;在制冷模式時，第三截止閥8關閉，使得工質進入第一換熱器101中制冷；制熱模式時，第三截止閥8開啟，使得工質流回壓縮機I。
[0116]在第二支路中，第三換熱器3進口端之前的管路上設有第一節(jié)流元件4，并該第三換熱器3出口端與噴射器12的旁路引流口之間的管路上設有第四截止閥10。在該種結構中，第一節(jié)流元件4起到節(jié)流降壓作用，從而使得第三換熱器3實現(xiàn)吸熱功能。如圖2所示，制冷模式時，第四截止閥10關閉，使得工質進入第三換熱器3，制熱模式時，第四截止閥10開啟，從而實現(xiàn)第二支路的導通。
[0117]此外第三換熱器3與第四截止閥10之間的管路上連接有設置第五截止閥14的另一管路，并該另一管路接入氣液分離器9中。如圖4所示，當處于電池預熱模式時，該第五截止閥14導通，從而使得由第三 換熱器3流出的工質直接通過氣液分離器9流回壓縮機I中。
[0118]高溫側62與噴射器12的驅動入口之間的管路上設有第二節(jié)流元件13。在第二流路中，發(fā)熱部件換熱器201的進口端連接的管路上設有第一截止閥15，該發(fā)熱部件換熱器201出口端連接的管路上設有第三節(jié)流元件5，然后通過管路與第三換熱器3連接。
[0119]在上述結構中，第一截止閥15可以實現(xiàn)第二流路的中斷或導通，同時第三節(jié)流元件5可以對工質進行節(jié)流降壓，從而使得工質在第三換熱器3中吸熱蒸發(fā)。
[0120]此外，低溫側61的出口端進一步通過第六截止閥7連接入第一換熱器101，并發(fā)熱部件換熱器201在制冷模式時的出口端通過設有第七截止閥16的管路接入氣液分離器9。
[0121]在上述結構中，第六截止閥7與第三截止閥8配合作用，從而使得由低溫側61流出的工質可以選擇進入第一換熱器101或流回壓縮機1，從而適用不同系統(tǒng)模式。此外，第七截止閥16及其所在管路，當處于除冰模式和制冷模式時，第七截止閥16導通，從而使得由發(fā)熱部件換熱器201流出的工質流回壓縮機I ;在其他模式時，第七截止閥16關閉。
[0122]在上述管路布置的基礎上，以下將詳細介紹各種模式的具體工作過程。
[0123]如圖2所示，在夏季制冷模式下，壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)工質壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，流經(jīng)第二換熱器102通過第一三通閥2流向第三換熱器3。高溫高壓工質在第三換熱器3中被冷卻空氣流B的冷凝下，放出熱量被并釋放到環(huán)境空氣中去，本身或部份發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)。液態(tài)工質從第三換熱器3出來后，可分成兩路。一路液態(tài)工質流過第一節(jié)流元件4，使工質降壓降溫，流經(jīng)中間換熱器6的低溫側61。此時，第六截止閥7開啟，第一截止閥15、第三截止閥8、第四截止閥10、第二截止閥11、第五截止閥14關閉。此時沒有工質流經(jīng)噴射器12。低溫低壓的液態(tài)工質在第一換熱器101中，吸收空氣流A中的熱量，本身發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)。另一路液態(tài)工質流過第三節(jié)流元件5，使工質降壓降溫。此時，第七截止閥16開啟，第一截止閥15關閉。低溫低壓的液態(tài)工質在發(fā)熱部件換熱器201中，吸收空氣流E中的熱量，使空氣流E冷卻發(fā)熱元件；工質本身發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)，與從第一換熱器101中出來的氣態(tài)工質匯合，經(jīng)氣液分離器9，液態(tài)工質儲藏在氣液分離器9內，低溫低壓的氣態(tài)工質再被壓縮機I壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，如此循環(huán)工作。
[0124]鼓風機104對空氣流A起輸送作用?？諝饬鰽通過第一換熱器101被降溫除濕，經(jīng)格柵與風道109，送入車室內，降低車室內的溫度，提供舒適的乘車環(huán)境?？諝饬鰽溫度的控制是這樣實現(xiàn)的:可根據(jù)需要，由溫度風門105的開啟角度決定流經(jīng)第二換熱器102的比例，加熱流經(jīng)第二換熱器102的空氣流，再與原來的空氣流進行混合，而達到所需的溫度。其中，空氣流A為流經(jīng)內循環(huán)風口 107和新風口 108的混合風，混合比例可由系統(tǒng)根據(jù)舒適性要求，由循環(huán)風門106進行控制。而引入內循環(huán)風可以進一步的節(jié)省功耗。
[0125]鼓風機203對空氣流E起輸送作用?？諝饬鱁通過發(fā)熱部件換熱器201，被降溫除濕，通過風道401送至發(fā)熱部件300中，對電池等發(fā)熱部件進行降溫，使其維持在合適的工作范圍內。當外界環(huán)境G的溫度高于電池的出風溫度F時，循環(huán)風門204開至圖中的左邊位置，部分或全部引入電池的出風F。從而起到節(jié)省能源的作用。在外界環(huán)境G的溫度相對較低時，乘客艙需或不需制冷，而發(fā)熱部件需冷卻時，可直接引用外界新風G，來給發(fā)熱部件300冷卻，而不是利用制冷模式為發(fā)熱部件300冷卻。然后，通過出風風道402上的風門(未示出)，來控制發(fā)熱部件的出風是回空調箱200，還是直接排出車外。這樣，進一步的節(jié)省電能，提聞系統(tǒng)的效率。
[0126]第一換熱器101和發(fā)熱部件換熱器201可單獨工作，通過對第六截止閥7和第七截止閥16的控制得以現(xiàn)，從而單獨為乘客艙或電池提供冷源。如當電池需急速降溫時，或當外界熱負荷不是太高，第六截止閥7關閉，第七截止閥16開啟，工質僅流經(jīng)發(fā)熱部件換熱器 201。
[0127]如圖3所示，當處于冬季制熱模式時，壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)工質壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，流經(jīng)第二換熱器102，在低溫空氣流A的冷卻下，本身發(fā)生相變而冷凝。通過第一三通閥2后，工質然后可以分成兩部分。一部分工質流向中間換熱器6的高溫側62，另一部分工質在需要時流入發(fā)熱部件換熱器201，為發(fā)熱部件提供熱量，用來在需要時加熱發(fā)熱部件。此時，第七截止閥16關閉，第一截止閥15開啟。工質流出高溫側62后，經(jīng)第二節(jié)流元件13降壓降溫，流向噴射器12的驅動入口，攜帶從第三換熱器3流出的低壓低溫的氣態(tài)工質，在噴射器12中經(jīng)過混合然后噴射出來。此時，第五截止閥14關閉，第四截止閥10和第二截止閥11都開啟。工質流過第二截止閥11后分成兩路。第一路工質流過中間換熱器6的低溫側61，并吸收高溫側62中工質的熱量，本身發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)，流向氣液分離器9 ;而高溫側62中的工質進一步被冷凝成過冷的工質。此時，第三截止閥8開啟，第六截止閥7和第五截止閥14都關閉。另一路工質流經(jīng)第一節(jié)流元件4進一步降壓降溫，然后流向第三換熱器3，與低溫空氣流B進行熱交換，吸收其熱量蒸發(fā)而變成低溫低壓的氣態(tài)工質。這樣，該系統(tǒng)能從較低溫度的低溫環(huán)境中吸收熱量，實現(xiàn)熱泵的功能。吸收熱量發(fā)生相變而蒸發(fā)的低溫低壓工質流過第四截止閥10，被噴射器12入口處相對較高壓力的工質帶入噴射器12，在噴射器12中經(jīng)過混合然后噴射出來，如此循環(huán)工作。通過噴射器12，該熱泵循環(huán)的工作范圍增大，效率提高。
[0128]鼓風機104對空氣流A起輸送作用?？諝饬鰽通過第二換熱器102被加熱，經(jīng)格柵與風道109，送入車室內，增加車室內的溫度，提供舒適的乘車環(huán)境。其中，空氣流A為流經(jīng)內循環(huán)風口 107和新風口 108的混合風，混合比例可系統(tǒng)根據(jù)舒適性要求，由循環(huán)風門106進行控制。而內循環(huán)風的比例以不引起車窗結霧為目標。而引入內循環(huán)風可以進一步的節(jié)省功耗。如果環(huán)境溫度太低，熱泵的加熱性能不足，或導致熱泵效率較低，或甚至導致熱泵無法工作時，可使用電加熱器103來輔助加熱，與熱泵系統(tǒng)一起實現(xiàn)加熱功能。這樣，該系統(tǒng)的工作范圍進一步加大，從而擴大了電動汽車的使用范圍，特別是在低溫寒冷區(qū)域。
[0129]鼓風機203對空氣流E起輸送作用。空氣流E通過風道401送至發(fā)熱部件300中，對發(fā)熱部件進行降溫，使其維持在合適的工作范圍內。當外界環(huán)境G的溫度高于發(fā)熱部件的出風溫度F時，循環(huán)風門204開至圖中的左邊位置，部分或全部引入發(fā)熱部件的出風F。從而起到節(jié)省能源的作用。在外界溫度相對較低時，乘客艙需加熱，而發(fā)熱部件需冷卻時，可直接引用外界新風G，來給發(fā)熱部件300冷卻，而不采用工質循環(huán)為發(fā)熱部件300冷卻。然后，通過出風風道402上的風門(未示出)，來控制發(fā)熱部件的出風是回空調箱200，還是直接排出車外。這樣，進一步的節(jié)省電能，提高系統(tǒng)的效率。
[0130]如圖4所示，在冬季發(fā)熱部件預熱模式下，壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)工質壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，流經(jīng)第二換熱器102，此時關閉溫度風門105，則在第二換熱器102上沒有換熱。通過第一三通閥2后，工質直接流向發(fā)熱部件換熱器201，為發(fā)熱部件提供熱量，用來在需要時加熱發(fā)熱部件。此時，第七截止閥16關閉，第一截止閥15開啟。而且，第五截止閥14開啟，第二截止閥11、第三截止閥8和第四截止閥10和第六截止閥7關閉，工質不流進中間換熱器6，也不流進噴射器12。
[0131]鼓風機203對空氣流E起輸送作用。如果環(huán)境溫度G太低，可以采用發(fā)熱部件加熱模式，單獨運行發(fā)熱部件加熱循環(huán)，也可使用電加熱器202來輔助加熱，與發(fā)熱部件加熱循環(huán)一起實現(xiàn)電車加熱功能。當外界環(huán)境G的溫度低于發(fā)熱部件的出風溫度F時，循環(huán)風門204開至圖中的左邊位置，全部引入發(fā)熱部件的出風F。從而起到節(jié)省能源的作用。
[0132]在上述冬季制熱模式下，也可以通過打開第一截止閥15來實現(xiàn)發(fā)熱部件預熱，同時或單獨為乘客艙或發(fā)熱部件提供熱源。如果進一步關閉溫度風門105，就可以實現(xiàn)單獨為發(fā)熱部件預熱。
[0133]在冬季低溫環(huán)境下，在制熱模式工作時間過長后，第三換熱器3的表面易結冰(結霜)，降低甚至喪失散熱性能，使系統(tǒng)的效率降低或失去制熱功能。所以，需定期給系統(tǒng)進行除冰(除霜)。如圖5所示，壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)工質壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，流經(jīng)第二換熱器102。此時，鼓風機104不工作，沒有空氣流A，高溫高壓的氣態(tài)工質通過第一三通閥2流向第三換熱器3，放出熱量，使第三換熱器3表面的冰(霜)迅速除去，恢復制熱性能。工質本身發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)。液態(tài)工質分成兩路，一路流過第一節(jié)流元件4時，使工質降壓降溫，流經(jīng)中間換熱器6的低溫側61。此時第六截止閥7開啟O
[0134]第七截止閥16可選擇關閉或開啟，開啟時另一路液態(tài)工質在流過第三節(jié)流元件5時，使工質降壓降溫，流經(jīng)發(fā)熱部件換熱器201吸收熱量蒸發(fā)成氣態(tài)或者部分氣態(tài)。鼓風機203對空氣流E起輸送作用，空氣流E通過發(fā)熱部件換熱器201，被降溫除濕，通過風道401送至發(fā)熱部件300中，對發(fā)熱部件進行降溫，使其維持在合適的工作范圍內。，然后另一路工質再與第一路的低溫低壓的汽液混合工質混合。低溫低壓的汽液混合工質，經(jīng)氣液分離器9的分離，液態(tài)工質儲藏在氣液分離器9內，低溫低壓的氣態(tài)工質再被壓縮機I壓縮成高溫高壓的氣態(tài)工質，如此循環(huán)工作。這樣，可以實現(xiàn)在除冰的同時電池也能高效穩(wěn)定的工作。
[0135]上述第一種實施例還有四種替代方案，具體請參考圖6至圖9，圖6為圖2中的汽車空調系統(tǒng)的第一種替代方案的管路連接示意圖；圖7為圖2中的汽車空調系統(tǒng)的第二種替代方案的管路連接示意圖；圖8為圖2中的汽車空調系統(tǒng)的第三種替代方案的管路連接示意圖；圖9為圖2中的汽車空調系統(tǒng)的第四種替代方案的管路連接示意圖。
[0136]如圖6所示，該第一種替代方案與上述第一種實施例的主要區(qū)別是:在制熱模式時，第一流路的工質進入高溫側62，由該高溫側62流出的工質分成第一支路和第二支路后節(jié)流;
[0137]在第一支路中，工質通過第二節(jié)流元件13節(jié)流后，然后再通過驅動入口進入噴射器12，并由該噴射器12的噴射出口噴出，然后通過管路進入低溫側61中進行熱交換，然后由該低溫側61流出后進入氣液分離器9中；
[0138]在第二支路中，工質通過第一節(jié)流元件4節(jié)流后通過管路進入第三換熱器3中吸收熱量。
[0139]此外，第一換熱器101的進口端設有第二三通閥18，第二三通閥的另二個接口中:一個接口與第一三通閥2連接，，最后一個接口連接高溫側62與第一截止閥15。[0140]如圖7所示的第二種替代方案與上述第一種替代方案的的主要區(qū)別是:在制熱模式下，由高溫側62流出的工質節(jié)流后分成第一支路和第二支路，亦即由高溫側62流出的工質先經(jīng)過第二節(jié)流元件13節(jié)流后才分別流入第一支路和第二支路。
[0141]如圖8所示的第三種替代方案與上述第一種實施例的的主要區(qū)別是:在制熱模式下，工質在進入中間換熱器6的高溫側62之前可以分成第一支路和第二支路；
[0142]第一支路的工質先通過第二節(jié)流元件13節(jié)流后通過驅動入口進入噴射器12中，并由該噴射器12的噴射出口噴出，然后再通過管路進入低溫側61中，由該低溫側61流出的工質通過氣液分離器9流回壓縮機I中；
[0143]在第二支路中，工質流入高溫側62中，由該高溫側62流出節(jié)流后進入第三換熱器3中吸收熱量，吸收熱量后其中至少有部份工質通過旁路引流口接入噴射器12中。
[0144]此外，如圖8所示，噴射器的噴射出口與高溫側62之間設有第八截止閥19，低溫側61與第一節(jié)流元件4之間設有第二截止閥11。
[0145]如圖9所示的第四種替代方案與上述第一種實施例的主要區(qū)別是:在制熱模式下，工質在進入中間換熱器6高溫側62之前分成第一支路和第二支路；
[0146]第一支路的工質流入高溫側62，然后節(jié)流后通過驅動入口流入噴射器12中，工質由該噴射器12的噴射出口流出后進入低溫側61中進行熱交換，然后由該低溫側61流出的工質通過氣液分離器9流回壓縮機I中；
[0147]第二支路的工質經(jīng)第一節(jié)流元件4節(jié)流后進入第三換熱器3，然后由該第三換熱器3流出的工質通過旁路引流口接入噴射器12中。
[0148]此外，第一三通閥2的右側接口與第三換熱器3之間設有第一節(jié)流元件4和第九截止閥20，噴射器12的噴射出口與低溫側61之間設有第二截止閥11。
[0149]需要說明的是，關于制熱模式之外的其他三種工作模式，上述四種替代方案與上述第一種實施例基本相同，因而在此不再贅述。
[0150]此外，本發(fā)明還提供第二種實施例，具體地，請參考圖10至圖13，圖10為第二種實施例汽車空調系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖；圖11為第二種實施例在制熱模式下的管路連接示意圖；圖12為第二種實施例在電池預熱模式下的管路連接示意圖；圖13為第二種實施例在除冰模式下的管路連接示意圖。
[0151]在該第二種實施例中，汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機I與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱100、第二空調箱200和至少一個節(jié)流元件；第一空調箱100用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱100包括第一換熱器101和第二換熱器102 ;第二空調箱200用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器201 ；
[0152]汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器12、及通過管路與噴射器12的噴射出口連通的閃發(fā)器17 ;所述第二換熱器102的進口與所述壓縮機I的出口通過管路相連接，第二換熱器102的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之一；
[0153]如圖11所示，制熱模式時，由第二換熱器102的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路:在第一流路中，工質通過驅動入口進入噴射器12中并由其噴射出口噴出，然后工質進入閃發(fā)器17中進行氣液分離分成第一支路和第二支路:
[0154]第一支路的液態(tài)工質節(jié)流后進入第三換熱器3中吸收熱量，然后由該第三換熱器3流出的工質通過旁路引流口接入噴射器12中；第二支路的氣態(tài)工質流回壓縮機I ;[0155]通過第二流路的工質經(jīng)過第一節(jié)流元件4節(jié)流后流入第三換熱器3，然后通過旁路引流口接入噴射器12。圖中第一截止閥15到發(fā)熱部件換熱器201再到第三換熱器3的流路可選擇導通的管路由虛線表示，其中第三節(jié)流部件5在此流路導通時最好為全開狀態(tài)。
[0156]如圖10所示，夏季制冷模式時，由第二換熱器102流出的工質經(jīng)過管路流入第三換熱器3，然后節(jié)流后分成兩路或分成兩路后進行節(jié)流:在一路中，工質流入第一換熱器101中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器101流出的工質通過氣液分離器9流回壓縮機I ;另一路的工質通過管路進入發(fā)熱部件換熱器201中吸收熱量制冷，然后由經(jīng)過氣液分離器9流回壓縮機I。
[0157]如圖12所示，發(fā)熱部件預熱模式時，工質由第二換熱器102流出后進入發(fā)熱部件換熱器201中放出熱量制熱，然后進入第三換熱器3中吸收熱量，工質再通過氣液分離器9流回壓縮機I完成一個循環(huán)。
[0158]如圖13所示，除冰模式與制冷模式基本相同，所不同的是:在除冰模式下，鼓風機104和與第三換熱器配合的鼓風機(未標出)關閉。該實施例的技術效果與上述第一種實施例基本相同，因而在此不再贅述。
[0159]如圖14所示為以上實施例的汽車空調在實際工作時的壓函圖。如圖所示，701是壓縮機進口，702是壓縮機出口高溫側換熱器入口，703是高溫側壓縮機出口，703a是噴射器驅動流入口點，705點是噴射器引射流入口點；707點是噴射器出口點(閃發(fā)器入口點)。
[0160]其中，701-702是低溫低壓氣態(tài)制冷劑在壓縮機中壓縮過程，工質經(jīng)過壓縮壓力和溫度升高，在這個階段壓縮前后的壓力差別越大，對壓縮機的要求越高；702-703是高溫高壓氣態(tài)制冷劑在高溫側換熱器(制冷狀態(tài)下為室外換熱器，制熱狀態(tài)下為室內換熱器)中的冷凝過程，703-703’是高溫制冷劑在中間換熱器中被冷卻，703’ _703a是節(jié)流降壓過程；703a-704是驅動流在噴射器膨脹過程；704_706和705-706分別是驅動流和引射流匯合過程，706-707是匯合流升壓過程；707-701是中間壓力制冷劑在中間換熱器中蒸發(fā)過程；707-708是制冷劑的節(jié)流過程；708-709是制冷劑在低溫側換熱器(制冷狀態(tài)下為室內換熱器，制熱狀態(tài)下為室外換熱器)中蒸發(fā)過程。
[0161]由圖中可以看出進入壓縮機的工質的壓力相對較高，相對于傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)中壓縮機的吸氣壓力提高，壓縮比降低，因此可以實現(xiàn)在低溫寒冷地區(qū)比較高效的熱泵制熱。
[0162]以上對本發(fā)明所提供的汽車空調系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機(1)、氣液分離器(9)、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱(100)、第二空調箱(200)和至少一個節(jié)流元件； 第一空調箱(100)用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱(100)包括第一換熱器(101)和第二換熱器(102);第二空調箱(200)用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器(201)； 其特征在于，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器(12)和中間換熱器(6)，所述中間換熱器(6)包括能夠進行熱交換的低溫側(61)和高溫側(62)； 所述第二換熱器(102)的進口與所述壓縮機(I)的出口通過管路相連接，第二換熱器(102)的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之 制熱模式時，由第二換熱器(102)的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路: 在第一流路中，工質進入高溫側(62)中，并由該高溫側(62)流出后通過驅動入口進入噴射器(12)中，由該噴射器(12)的噴射出口噴出后分為第一支路和第二支路: 在該第一支路中，工質經(jīng)過低溫側(61)進行熱交換，然后再經(jīng)過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中； 在第二支路中，工質經(jīng)過節(jié)流后通過管路流入第三換熱器(3)中吸收熱量，然后由該第三換熱器(3)流出的工質通過旁路引流口流入噴射器(12)中； 在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器(3)中。
2.如權利要求1所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，制冷模式時，由第二換熱器(102)流出的工質經(jīng)過管路流入第三換熱器(3)中，然后由該第三換熱器(3)流出的工質節(jié)流后分成兩路或分成兩路后進行節(jié)流，所述第二換熱器(102)的出口端連接有第一三通閥(2),該第一三通閥(2)的剩余的兩個接口中，一個接口導向制冷模式時的管路，另一個接口導向制熱模式時的管路: 在一路中，工質經(jīng)過低溫側(61)后流入第一換熱器(101)中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器(101)流出的工質通過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中； 在另一路中，工質通過管路進入發(fā)熱部件換熱器(201)中吸收熱量制冷，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中。
3.如權利要求2所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一流路中，高溫側(62)接入噴射器(12)的驅動入口，該噴射器(12)的噴射出口連接有第二截止閥(11)，該第二截止閥(11)后的管路分成第一支路和第二支路； 在第一支路中，低溫側(61)的出口端與氣液分離器(9)之間管路上設有第三截止閥(8)； 在第二支路中，第三換熱器(3)的進口端之前的管路上設有第一節(jié)流元件(4)，并該第三換熱器(3)出口端與噴射器(12)的旁路引流口之間的管路上設有第四截止閥(10)。
4.如權利要求3所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，第三換熱器(3)與第四截止閥(10)之間的管路上連接有設置第五截止閥(14)的另一管路，并該另一管路接入氣液分離器(9)中，所述高溫側(62)與噴射器(12)的驅動入口之間的管路上設有第二節(jié)流元件(13)。
5.如權利要求2至4任一項所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二流路中，發(fā)熱部件換熱器(201)的進口端連接的管路上設有第一截止閥(15)，該發(fā)熱部件換熱器(201)出口端連接的管路上設有第三節(jié)流元件(5)，然后通過管路與第三換熱器(3)連接，低溫側(61)的出口端進一步通過第六截止閥(7 )連接入第一換熱器(101)中，并發(fā)熱部件換熱器(201)在制冷模式時的出口端通過設有第七截止閥(16)的管路接入氣液分離器(9)中。
6.一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機(I)、氣液分離器(9)、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱(100)、第二空調箱(200)和至少一個節(jié)流元件； 第一空調箱(100)用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱(100)包括第一換熱器(101)和第二換熱器(102);第二空調箱(200)用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器(201)； 其特征在于，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器(12)和中間換熱器(6)，所述中間換熱器(6 )包括能夠進行熱交換的低溫側(61)和高溫側(62 ); 所述第二換熱器(102)的進口與所述壓縮機(I)的出口通過管路相連接，第二換熱器(102)的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之 制熱模式時，由第二換熱器(102)的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路: 在第一流路中，工質進入高溫側(62)，由該高溫側(62)流出的工質節(jié)流后分成第一支路和第二支路，或者分成第一支路和第二支路后節(jié)流； 在第一支路中，工質通過驅動入口進入噴射器(12)，并由該噴射器(12)的噴射出口噴出，然后通過管路進入低溫側(61)中進行熱交換，然后由該低溫側(61)流出后進入氣液分離器(9)中； 在第二支路中，工質通過管路進入第三換熱器(3)中吸收熱量，然后由該第三換熱器(3)流出的工質通過旁路流通口接入噴射器(12)中； 在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器(3)中。
7.一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機(I)、氣液分離器(9)、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱(100)、第二空調箱(200)和至少一個節(jié)流元件； 第一空調箱(100)用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱(100)包括第一換熱器(101)和第二換熱器(102);第二空調箱(200)用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器(201)； 其特征在于，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器(12)和中間換熱器(6)，所述中間換熱器(6 )包括能夠進行熱交換的低溫側(61)和高溫側(62 );所述第二換熱器(102)的進口與所述壓縮機(I)的出口通過管路相連接，第二換熱器(102)的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之制熱模式時，由第二換熱器(102)的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路: 在第一流路中，工質分別流入第一支路和第二支路中； 在第一支路中，工質通過驅動入口進入噴射器(12)中，并由該噴射器(12)的噴射出口噴出，然后再通過管路進入低溫側(61)中，由該低溫側(61)流出的工質通過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中； 在第二支路中，工質流入高溫側(62)中，由該高溫側(62)流出節(jié)流后進入第三換熱器(3)中吸收熱量，然后由該第三換熱器(3)流出的工質通過旁路引流口接入噴射器(12)中； 在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器(3)中。
8.一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機(I)、氣液分離器(9)、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱(100)、第二空調箱(200)和至少一個節(jié)流元件； 第一空調箱(100)用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱(100)包括第一換熱器(101)和第二換熱器(102);第二空調箱(200)用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器(201)； 其特征在于，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器(12)和中間換熱器(6)，所述中間換熱器(6 )包括能夠進行熱交換的低溫側(61)和高溫側(62 ); 所述第二換熱器(102)的進口與所述壓縮機(I)的出口通過管路相連接，第二換熱器(102)的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之 制熱模式時，由第二換熱器(102)的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路: 在第一流路中，工質分別流入第一支路和第二支路中； 在第一支路中，工質流入高溫側(62)中，然后通過驅動入口流入噴射器(12)中，工質由該噴射器(12)的噴射出口流出后進入低溫側(61)中進行熱交換，然后由該低溫側(61)流出的工質通過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中； 在第二支路中，工質節(jié)流后進入第三換熱器(3 )中，然后由該第三換熱器(3 )流出的工質通過旁路引流口接入噴射器(12)中； 在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器(3)中。
9.一種汽車空調系統(tǒng)，至少包括制冷模式和制熱模式；所述汽車空調系統(tǒng)包括壓縮機(I)、與車廂外環(huán)境進行熱交換的第三換熱器、第一空調箱(100)、第二空調箱(200)和至少一個節(jié)流元件； 第一空調箱(100)用于調節(jié)車廂內的溫度和/或濕度，第一空調箱(100)包括第一換熱器(101)和第二換熱器(102);第二空調箱(200)用于調節(jié)發(fā)熱部件的溫度，包括發(fā)熱部件換熱器(201)； 其特征在于，所述汽車空調系統(tǒng)還包括噴射器(12)、及通過管路與噴射器(12)的噴射出口連通的閃發(fā)器(17)； 所述第二換熱器(102)的進口與所述壓縮機(I)的出口通過管路相連接，第二換熱器(102)的出口之后的管路中分成兩路，這兩路在制冷模式與制熱模式時分別導通其中之 制熱模式時，由第二換熱器(102)的出口流出的工質分成第一流路、及可選擇連通或中斷的第二流路: 在第一流路中，工質通過驅動入口進入噴射器(12)中并由其噴射出口噴出，然后工質進入閃發(fā)器(17)中進行氣液分離分成第一支路和第二支路:在第一支路中，液態(tài)工質節(jié)流后進入第三換熱器(3)中吸收熱量，然后由該第三換熱器(3)流出的工質通過旁路引流口接入噴射器(12)中； 在第二支路中，氣態(tài)工質流回壓縮機(I)中； 在第二流路中，工質進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后流入第三換熱器(3)中。
10.如權利要求9所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，制冷模式時，由第二換熱器(102)流出的工質經(jīng)過管路流入第三換熱器(3)中，然后由該第三換熱器(3)流出的工質節(jié)流后分成兩路或分成兩路后進行節(jié)流: 在一路中，工質經(jīng)過節(jié)流后流入第一換熱器(101)中吸收熱量制冷，然后由該第一換熱器(101)流出的工質通過與氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中； 在另一路中，工質通過管路進入發(fā)熱部件換`熱器(201)中吸收熱量制冷，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中。
11.如權利要求10所述的一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)熱部件預熱模式時，工質由第二換熱器(102)流出后進入發(fā)熱部件換熱器(201)中放出熱量制熱，然后由該發(fā)熱部件換熱器(201)流出的工質經(jīng)過節(jié)流后進入第三換熱器(3)中吸收熱量，工質由該第三換熱器(3)流出后通過氣液分離器(9)流回壓縮機(I)中。
【文檔編號】F24F13/30GK103712277SQ201210380651
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優(yōu)先權日:2012年9月29日
【發(fā)明者】黃寧杰, 劉維華, 董洪洲, 王艷紅 申請人:杭州三花研究院有限公司