CN102207089A

CN102207089A - 一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机

Info

Publication number: CN102207089A
Application number: CN2011102070645A
Authority: CN
Inventors: 周光辉; 董秀洁
Original assignee: JIYUAN BEIDI UNDERGROUND ENERGY CENTRAL AIR CONDITIONING EQUIPMENT CO Ltd; Zhongyuan University of Technology
Current assignee: JIYUAN BEIDI UNDERGROUND ENERGY CENTRAL AIR CONDITIONING EQUIPMENT CO Ltd; Zhongyuan University of Technology
Priority date: 2011-07-23
Filing date: 2011-07-23
Publication date: 2011-10-05

Abstract

本发明提供一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征是：该电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机中设置有降温增效混气机构，所述降温增效混气机构由压缩机内置混气孔、压缩机内置混气孔连接通道以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头组成；所述降温增效混气机构分为低压混气、中压混气、高压混气三种形式，通过与设置在压缩机外部的混气处理与控制装置连接组成压缩机降温增效混气系统，能够分别实现低压混气、中压混气、高压混气三种降温增效混气功能，可显著降低热泵空调低温运行时压缩机的排气温度，提高运行可靠性及压缩机的供热能力和制热效率，降低电动汽车空调冬季供热时的耗电量。

Description

一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及一种电动汽车热泵空调技术，具体说是涉及一种电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机。

背景技术

目前各国开发的电动汽车空调用涡旋式压缩机在室外环境温度过低时引起压缩机排气温度过高，使其无法在低温供热时正常运行，故目前开发的电动汽车空调系统基本上采用制冷系统与电加热相互配合运行的系统模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，以解决目前开发的电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机在室外温度过低时压缩机排气温度过高而无法正常运行的问题。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机中设置有降温增效混气机构，并通过与设置在压缩机外部的混气处理与控制装置连接与联合作用，可显著降低热泵空调低温运行时压缩机的排气温度，同时可提高压缩机的供热能力和制热效率。具体讲：所述降温增效混气机构由压缩机内置混气孔、压缩机内置混气孔连接通道以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头组成，通过与设置在压缩机外部的混气处理与控制装置连接组成压缩机降温增效混气系统；所述降温增效混气机构分为低压混气机构、中压混气机构、高压混气机构三种形式；所述低压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机吸气腔对应的机壳部分并将压缩机壳体上的外置快速接头直接安装连接在混气孔处；所述中压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机静涡旋体与第一压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头连接；所述高压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机静涡旋体与第二压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头连接。

本发明所述电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机为变频式或定频式的任一种形式，且将压缩机和直流驱动电机安装于同一密闭壳体中;所述压缩机内置混气孔连接通道采用不同结构的管式通道、不同结构的一体式铸件通道或不同结构的一体式机加工通道来实现。

本发明所述压缩机内置混气孔孔口形状为圆形、方形、环形中的任何一种便于实现加工与连接的形状;所述压缩机外部的处理与控制装置由混气节流装置、混气换热器、混气止回阀、混气连接管组成，通过混气处理与控制装置，可将用于混气的热泵工质处理至不同降温增效混气机构形式所需要的不同压力和温度状态，并依次通过压缩机中设置的降温增效混气机构的外置快速接头、压缩机内置混气孔连接通道、压缩机内置混气孔进入压缩机相应的压力腔部位与其中的过热蒸汽进行混合，实现降低压缩机排气温度、提高供热性能与效率的降温增效功能。

本发明所述混气换热器为异径套管式、间隔板式、箱管式或壳管式结构。

本发明所述混气节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流短管构成的节流降压装置。

本发明混气原理如下：制冷剂液体从冷凝器流出后分为两路，一路进入主循环，经过混气换热器换热，经低压节流阀后进入蒸发器，最后被压缩机吸气口吸入；另一路进入混气循环，经过混气节流阀后进入混气换热器换热，冷却主循环制冷剂后变为气态，最后由压缩机混气接口进入压缩机。其原理在于：通过混气回路向压缩机某中间位置或吸气位置补入一定量的某一压力的制冷剂气体，以达到将压缩机的排气温度从T_e’降低为T_e的目的，并可一定程度地增加压缩机的排气量和制热量；同时经过混气换热器主路的高压制冷剂液体由T_f冷却为T_g，使得增加了从室外低温空气热源的吸热量，从而提高热泵系统的总制热效率。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，通过压缩机内部设置的降温增效混气机构和压缩机外部设置的混气处理与控制装置，可显著降低热泵空调低温运行时压缩机的排气温度，提高运行的可靠性，同时可提高压缩机的供热能力和制热效率，降低电动汽车空调冬季供热时的耗电量。经对本发明初步实验研究所得数据，本发明提供的压缩机在室外温度为-10℃时的超低温供热工况下，仅采用低压混气工作模式即可使压缩机的排气温度降低至80℃以下，热泵制热系数达到1.8以上，很好地解决了热泵型电动汽车空调的关键技术瓶颈问题。本发明对加快电动汽车的普及应用具有重要意义。

附图说明

图1为本发明技术装置系统组成总图。

图2为本发明混气原理图。

图3为本发明混气装置中混气口一种结构图。

图4为本发明混气装置中混气口第二种结构图。

图5为本发明混气装置中混气口第三种结构图。

图6为本发明混气装置中混气口第四种结构图。

图7为本发明中压混气孔结构图。

图8为本发明高压混气孔结构图。

图中：1是压缩机内置混气孔、2是压缩机内置混气孔连接通道、3是与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头、4-1是混气节流装置、4-2是混气换热器、4-3是混气止回阀、5是压缩机壳体、6是电动机、7是静涡旋体、8是动涡旋体、9是压缩机吸气快速接头、10是压缩机排气快速接头。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述，但并不限制本发明。

如图2所示，本发明的混气原理如下：制冷剂液体从冷凝器流出后分为两路，一路进入主循环，经过混气换热器换热，经低压节流阀后进入蒸发器，最后被压缩机吸气口吸入；另一路进入混气循环，经过混气节流阀后进入混气换热器换热，冷却主循环制冷剂后变为气态，最后由压缩机混气接口进入压缩机。其原理在于：通过混气回路向压缩机某中间位置或吸气位置补入一定量的某一压力的制冷剂气体，以达到将压缩机的排气温度从T_e’降低为T_e的目的，并可一定程度地增加压缩机的排气量和制热量；同时经过混气换热器主路的高压制冷剂液体由T_f冷却为T_g，使得增加了从室外低温空气热源的吸热量，从而提高热泵系统的总制热效率。

如图3、4、5、6所示，所述电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机为变频式或定频式的任一种形式，且将压缩机和直流驱动电机装置于同一密闭壳体中。压缩机主要由压缩机壳体5、电动机6、静涡旋体7、动涡旋体8及降温增效混气机构构成；压缩机壳体5设有压缩机吸气快速接头9和压缩机排气快速接头10；降温增效混气机构由压缩机内置混气孔1、压缩机内置混气孔连接通道2以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头3组成。

所述降温增效混气机构分为低压混气机构、中压混气机构、高压混气机构三种形式，通过与设置在压缩机外部的混气处理与控制装置4连接组成压缩机降温增效混气系统，可分别实现低压混气、中压混气、高压混气三种降温增效混气功能。

低压混气（参见图1、3、4）：压缩机降温增效混气系统按混气节流装置4-1、混气换热器4-2、混气止回阀4-3、降温增效混气机构的外置快速接头3、压缩机内置混气孔1依次相连接，热泵工质依次通过后进入压缩机吸气腔与过热蒸汽进行混合。其中压缩机内置混气孔1开设在压缩机吸气腔对应的机壳部分并将压缩机壳体上的外置快速接头直接安装连接在混气孔处。所述压缩机混气孔1也可开设在压缩机吸气管上或通过快速三通接头与压缩机吸气管连接，使低压混气先与压缩机吸气混合后再经压缩机吸气口进入压缩机吸气腔。

中压混气（参见图1、5）：压缩机降温增效混气系统按混气节流装置4-1、混气换热器4-2、混气止回阀4-3、降温增效混气机构的外置快速接头3、压缩机内置混气孔连接通道2、压缩机内置混气孔1依次相连接，热泵工质依次通过后进入压缩机动静涡旋体形成的中间压力腔与已经压缩至中间压力的过热蒸汽进行混合。压缩机内置混气孔（如图7）开设在压缩机静涡旋体与第一压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道2与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头3连接。

高压混气（参见图1、6）：压缩机降温增效混气系统按混气节流装置4-1、混气换热器4-2、混气止回阀4-3、降温增效混气机构的外置快速接头3、压缩机内置混气孔连接通道2、压缩机内置混气孔1依次相连接，热泵工质依次通过后进入压缩机动静涡旋体形成的高压力腔与已经压缩至高压力的过热蒸汽进行混合。压缩机内置混气孔（如图8）开设在压缩机静涡旋体与第二压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道2与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头3连接。

压缩机内置混气孔1孔口形状可以是圆形、方形、环形等任何一种可实现加工与连接的形状。压缩机内置混气孔连接通道2可采用各种形式的管式通道、各种形式的一体式铸件通道或各种形式的一体式机加工通道。

Claims

1.一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机中设置有降温增效混气机构，并通过与设置在压缩机外部的混气处理与控制装置连接组成压缩机降温增效混气系统；所述降温增效混气机构由压缩机内置混气孔（1）、压缩机内置混气孔连接通道（2）以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头（3）组成；所述降温增效混气机构分为低压混气机构、中压混气机构、高压混气机构三种形式；所述低压混气机构的压缩机内置混气（1）孔开设在压缩机吸气腔对应的机壳部分并将压缩机壳体（5）上的外置快速接头直接安装连接在混气孔处，或通过快速三通接头与压缩机吸气管连接，使低压混气先与压缩机吸气混合后再经压缩机吸气口进入压缩机吸气腔；所述中压混气机构的压缩机内置混气孔（1）开设在压缩机静涡旋体（7）与第一压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道（2）与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头（3）连接；所述高压混气机构的压缩机内置混气孔（1）开设在压缩机静涡旋体（7）与第二压缩腔对应部分的相应位置并通过压缩机内置混气孔连接通道（2）与固定在压缩机排气腔壳体上的外置快速接头（3）连接。

2.根据权利要求1所述的降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述电动汽车热泵型空调用涡旋式压缩机为变频式或定频式的任一种形式，且将压缩机和直流驱动电机装置于同一密闭壳体中。

3.根据权利要求1所述的降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述压缩机内置混气孔连接通道（2）采用不同结构的管式通道、不同结构的一体式铸件通道或不同结构的一体式机加工通道来实现。

4. 根据权利要求1所述的一种降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述压缩机内置混气孔（1）孔口形状为圆形、方形或环形中的任何一种便于实现加工与连接的形状。

5.根据权利要求1所述的降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述压缩机外部的混气处理与控制装置由混气节流装置（4-1）、混气换热器（4-2）、混气止回阀（4-3）、混气连接管组成（通过压缩机外部的混气处理与控制装置，可将用于混气的热泵工质处理至不同降温增效混气机构形式所需要的不同压力和温度状态），并依次通过压缩机中设置的降温增效混气机构的外置快速接头（3）、压缩机内置混气孔连接通道（2）、压缩机内置混气孔（1）进入压缩机相应的压力腔部位与其中的过热蒸汽进行混合，实现降低压缩机排气温度、提高供热性能与效率的将温增效功能。

6.根据权利要求5所述的降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述混气换热器（4-2）为异径套管式、间隔板式、箱管式或壳管式结构。

7.根据权利要求5所述的降温增效混气型电动汽车热泵空调用涡旋式压缩机，其特征在于：所述混气节流装置（4-1）为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流短管构成的节流降压装置。