CN110530045A - 一种跨临界co2系统多功能除雾除湿系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统及控制方法，包括压缩机、除霜换热器、主换热器、电子膨胀阀、室外换热器、开度可调阀，三通节流阀，储液器和干湿球温度计，采用三通阀和涡流管配合的空调除湿除雾系统，实现制热模式下的除湿除雾功能，在车厢内HVAC系统中采用双换热器的系统，利用室内除霜换热器与车厢进风空气进行换热后，再通过挡风玻璃风门直接吹向汽车前挡风玻璃，达到挡风玻璃除雾的目的；同时本发明提出了一种不同环境温度和空气湿度下系统的操作方法，实现多工况智能除湿；利用二氧化碳作为制冷剂，高效环保。

Description

一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统及控制方法
技术领域
本发明属于跨临界二氧化碳系统领域，特别涉及一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统及控制方法，可以应用于新能源汽车中。
背景技术
新能源汽车克服了燃油汽车的化石燃料依赖问题，能源利用多元化，安静环保，代表着未来汽车发展的趋势。新能源汽车不同于燃油汽车，在低环境温度下，无发动机余热可利用于加热车厢空气，因此目前纯新能源汽车冬季基本采用PTC电加热供暖，然而纯新能源汽车的车载电池蓄电能力有限，采用电加热供暖势必会影响汽车的续驶里程。热泵型空调系统运行的制热系数在1以上，与电加热供暖相比，其高效节能的特点更有利于纯新能源汽车的发展。传统的汽车空调系统使用最广泛的制冷剂为R134a，环保性能差，已经逐渐被淘汰，汽车在行驶过程中，环境多变，遇到严重堵车情况、雨雪以及大雾等天气，根据道路规定，需按要求降低行驶速度，气体冷却器风量减少，对汽车空调制热性能要求更高，因此对于传统工质来讲，也是一个很大的考验，难以满足实际要求。而CO2作为一种天然的制冷剂，优势明显。跨临界CO2热泵循环具有独特的优势，其放热过程温度较高且存在一个相当大的温度滑移(约80～100℃)。研究表明：在蒸发温度为0℃时，水温可以从0℃加热到60℃，其热泵COP可达到4.3，比电热水器和燃气热水器能耗降低75％上。在寒冷地区，传统空气源热泵的制热量和效率随环境温度的降低下降很快，热泵的使用受到限制。而CO2热泵系统在低温环境下能维持较高的供热量及很高的出水温度，大大节约辅助加热设备所耗费的能量。
又由于汽车在行驶过程中，环境多变，遇到严重堵车情况、雨雪以及大雾等天气，因此新能源汽车空调仅仅实现制热、制冷两种功能还远远达不到实际要求，在环境温度较高或者阴雨天气，空气的相对湿度大大增加，行车过程中汽车的前挡风玻璃极易起雾，影响驾驶的可视范围，大大的降低了驾驶安全性，增加了发生交通事故的可能性。
目前已有的跨临界二氧化碳汽车空调系统，一直面临着制热模式下无法实现除湿和无法对前挡风玻璃进行直接除雾的难题，更无法进一步解决根据实际环境温度和空气湿度达到相应所需的除湿量的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统及控制方法，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，包括压缩机、室内除霜换热器、四通换向阀、室外换热器、电子膨胀阀、室内主换热器、涡流管、开度可调阀、三通阀和储液器；
压缩机的排气口连接室内除霜换热器的进口，室内除霜换热器的出口连接四通换向阀的d接口，四通换向阀的c接口连接三通阀的a接口，三通阀的b接口连接室内主换热器的进口，三通阀的c接口连接涡流管的进口，涡流管的热流体出口连接开度可调阀的进口，涡流管的冷流体出口连接室内主换热器的进口，开度可调阀的出口连接室内主换热器的出口，室内主换热器的出口连接电子膨胀阀的进口，电子膨胀阀的出口连接室外换热器的进口，室外换热器的出口连接四通换向阀的a接口，四通换向阀的b接口连接储液器的进口，储液器的出口连接压缩机的吸气口。
进一步的，在室内除霜换热器的出风口布置有干湿球温度计。
进一步的，电子膨胀阀和三通阀均采用双向阀。
进一步的，室内除霜换热器和室内主换热器均安装在HVAC系统中，HVAC系统上有一个进风口和多个出风口，车厢的空气均通过HVAC系统上的进风口进入空调系统，先吹过室内主换热器，与其换热后再吹向室内除霜换热器，最后经过不同的出风口吹进车厢中。
进一步的，当环境温度低于5℃时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀完全关闭，三通阀的a、b接口连通，此时涡流管不工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从c接口流出后，进入三通阀的a接口，从b接口流出后进入室内主换热器，从室内主换热器流出后，经过电子膨胀阀被节流后流向室外换热器，然后经过四通换向阀的a接口，从b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器被加热后，再吹向室内除霜换热器进一步被加热，最后，部分或者全部进风通过室内除霜换热器的风口直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
进一步的，当环境温度在5℃至15℃之间时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀打开，三通阀的a、c接口连通，此时涡流管工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从四通换向阀的c接口流出后，进入三通阀的a接口，从三通阀的c接口流出后进入涡流管，此时制冷剂分为冷热两股流体，其中冷流体进入室内主换热器，热流体流向开度可调阀，热流体经过开度可调阀的节流后，与来自室内主换热器的冷流体进行汇合，而后一同流向电子膨胀阀，被节流后流向室外换热器，然后经过四通换向阀的a接口，从四通换向阀的b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器进行加热，部分/全部通过室内除霜换热器的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
进一步的，当环境温度在高于15℃时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、d接口连通，b、c接口连通，开度可调阀完全关闭，三通阀的a、b接口连通，此时涡流管不工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从四通换向阀a接口流出后，进入室外换热器，随后进入电子膨胀阀，制冷剂被节流后进入室内主换热器，而后流向三通阀的b接口，从三通阀的a接口流出后，又流向四通换向阀的c接口，从四通换向阀b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器进行加热，部分/全部进风通过室内除霜换热器的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统的控制方法，包括：
当环境温度低于5℃时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀完全关闭，三通阀的a、b接口连通，此时涡流管不工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从c接口流出后，进入三通阀的a接口，从b接口流出后进入室内主换热器，从室内主换热器流出后，经过电子膨胀阀被节流后流向室外换热器，然后经过四通换向阀的a接口，从b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器被加热后，再吹向室内除霜换热器进一步被加热，最后，部分或者全部进风通过室内除霜换热器的风口直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾；
或者，当环境温度在5℃至15℃之间时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀打开，三通阀的a、c接口连通，此时涡流管工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从四通换向阀的c接口流出后，进入三通阀的a接口，从三通阀的c接口流出后进入涡流管，此时制冷剂分为冷热两股流体，其中冷流体进入室内主换热器，热流体流向开度可调阀，热流体经过开度可调阀的节流后，与来自室内主换热器的冷流体进行汇合，而后一同流向电子膨胀阀，被节流后流向室外换热器，然后经过四通换向阀的a接口，从四通换向阀的b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器进行加热，部分/全部通过室内除霜换热器的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾；
或者，当环境温度在高于15℃时，室内除霜换热器的风门打开，四通换向阀的a、d接口连通，b、c接口连通，开度可调阀完全关闭，三通阀的a、b接口连通，此时涡流管不工作，压缩机将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器，而后从室内除霜换热器中流向四通换向阀的d接口，从四通换向阀a接口流出后，进入室外换热器，随后进入电子膨胀阀，制冷剂被节流后进入室内主换热器，而后流向三通阀的b接口，从三通阀的a接口流出后，又流向四通换向阀的c接口，从四通换向阀b接口流向储液器，最终回到压缩机的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器进行加热，部分/全部进风通过室内除霜换热器的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
进一步的，开度可调节阀的开度根据室内除霜换热器的出风湿度调节；当室内除霜换热器的出风湿度高于设定值时，减小开度可调节阀的开度，增大通过涡流管的冷流体量；当干湿球温度计显示室内除霜换热器的出风湿度等于设定值时，保持开度可调节阀的开度大小不变；当干湿球温度计显示室内除霜换热器的出风湿度低于设定值时，减小开度可调节阀的开度。
进一步的，开度可调节阀的开度调节满足以下公式：
Tl≤Tair-5
其中：Tl是涡流管冷流体的出口温度，单位为℃；
Tair是环境温度，单位为℃。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提出了一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统及控制方法，采用三通阀和涡流管配合，利用涡流管对制冷剂进行分流，实现制热模式下的除湿除雾功能，在车厢内HVAC系统中采用双换热器的系统，利用室内除霜换热器与车厢进风空气进行换热后，再通过挡风玻璃风门直接吹向汽车前挡风玻璃，达到挡风玻璃直接除雾的目的。
同时本发明提出了一种不同环境温度和空气湿度下系统的操作方法，实现多工况智能除湿；利用二氧化碳作为制冷剂，高效环保。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统的结构示意图。
其中：1、压缩机，2、室内除霜换热器，3、四通换向阀，4、室外换热器，5、电子膨胀阀，6、室内主换热器，7、涡流管，8、开度可调阀，9、三通阀，10、储液器，11、干湿球温度计。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1所示，本发明提供一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，包括压缩机1、室内除霜换热器2、四通换向阀3、室外换热器4、电子膨胀阀5、室内主换热器6、涡流管7、开度可调阀8、三通阀9和储液器10。
压缩机1的排气口连接室内除霜换热器2的进口，室内除霜换热器2的出口连接四通换向阀3的d接口，四通换向阀3的c接口连接三通阀9的a接口，三通阀9的b接口连接室内主换热器6的进口，三通阀9的c接口连接涡流管7的进口，涡流管7的热流体出口连接开度可调阀8的进口，涡流管7的冷流体出口连接室内主换热器6的进口，开度可调阀8的出口连接室内主换热器6的出口，室内主换热器6的出口连接电子膨胀阀5的进口，电子膨胀阀5的出口连接室外换热器4的进口，室外换热器4的出口连接四通换向阀3的a接口，四通换向阀3的b接口连接储液器10的进口，储液器10的出口连接压缩机1的吸气口，在室内除霜换热器2的出风口布置干湿球温度计11，用于测量环境温度。
本发明提供一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统的控制方法，包括三种不同工况下的纯电动汽车前挡风玻璃除雾功能模式：环境温度低于5℃(Tair＜5℃)时的强制热除雾模式、环境温度在5℃至15℃之间(5≤Tair≤15℃)时的制热除湿一体的除雾模式以及环境温度高于15℃(Tair＞15℃)的制冷除湿一体的除雾模式。
1)、环境温度低于5℃(Tair＜5℃)时的强制热除雾模式下：跨临界二氧化碳汽车空调除湿除雾系统采用制热循环，此时环境温度较低，故而空气湿度一般较小，该强制热除雾模式不需要对空气进行除湿，直接对车厢的进风进行加热，然后将加热后的高温空气直接吹向前挡风玻璃，达到为前挡风玻璃除雾的目的。与此同时，由于环境温度较低导致车厢内的温度过低，故车厢内需要同步制热，以满足乘客舒适度要求。此时的系统有以下特点：系统采用制热循环，室内除霜换热器2的风门打开，用来实现对汽车的前挡风玻璃吹风除雾的目的。此模式下的系统工作方法：四通换向阀3的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀8完全关闭，三通阀9的a、b接口连通，此时涡流管7不工作。压缩机1将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器2，而后从室内除霜换热器2中流向四通换向阀3的d接口，从c接口流出后，进入三通阀9的a接口，从b接口流出后进入室内主换热器6，从室内主换热器6流出后，经过电子膨胀阀5被节流后流向室外换热器4，然后经过四通换向阀3的a接口，从b接口流向储液器10，最终回到压缩机1的吸气端。车厢外的空气通过HVAC系统的进风口进入系统中，先经过室内主换热器6并与其换热，被换热器内的高温制冷剂加热后，再吹向室内除霜换热器2，进一步的被加热；最后，一部分风通过室内除霜换热器2的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾，优化驾驶环境；另一部分风通过其他出风风门吹进车厢中，加热车厢内环境。
2)、环境温度在5℃至15℃之间(即5≤Tair≤15℃)时的制热除湿一体的除雾模式下：在该工况下，需要对车厢的进风进行除湿，即先使车厢进风与冷流体进行换热，实现进风的降温冷却，析出多余水分。与此同时，由于环境温度较低导致车厢内的温度过低，故车厢内空气需要被加热，以满足乘客舒适度要求。此时的系统有以下特点：室内除霜换热器2的风门打开，用来实现对汽车的前挡风玻璃吹风除雾的目的。此模式下的系统工作方法：四通换向阀3的a、c接口连通，c、d接口连通，开度可调阀8打开，三通阀9的a、c接口连通，此时涡流管7工作。压缩机1将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器2，而后从室内除霜换热器2中流向四通换向阀3的d接口，从c接口流出后，进入三通阀9的a接口，从c接口流出后进入涡流管7，分为冷热两股流体，其中冷流体进入室内主换热器6，热流体流向开度可调阀8，热流体经过开度可调阀8的节流后，与来自室内主换热器6的冷流体进行汇合，而后一同流向电子膨胀阀5被节流后流向室外换热器4，然后经过四通换向阀3的a接口，从b接口流向储液器10，最终回到压缩机1的吸气端，车厢进风先经过室内主换热器6进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器2进行加热，一部分通过室内除霜换热器2的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾，另一部分通过其他出风口吹进车厢中。
3)、环境温度高于15℃时(即(Tair＞15℃))的制冷除湿一体的除雾模式下：此时环境温度较高，因此车厢进风的空气湿度更高，故需要更大的除湿量，采用涡流管已无法满足，同时车厢内的温度也较高，不需要过多的制热量去加热车厢空气，因此系统采用制冷循环，直接采用室内主换热器2对车厢进风进行冷却除湿。此时的系统有以下特点：室内除霜换热器2的风门打开，用来实现对汽车的前挡风玻璃吹风除雾的目的。此模式下的系统工作方法：四通换向阀3的a、d接口连通，b、c接口连通，开度可调阀8完全关闭，三通阀9的a、b接口连通，此时涡流管7不工作。压缩机1将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器2，而后从室内除霜换热器2中流向四通换向阀3的d接口，从a接口流出后，进入室外换热器4，流出后进入电子膨胀阀5被节流后进入室内主换热器6，而后流向三通阀9的b接口，从a接口流出后，又流向四通换向阀3的c接口，从b接口流向储液器10，最终回到压缩机1的吸气端。车厢外的空气通过HVAC系统的进风口进入系统中，先经过室内主换热器6并与其换热，被换热器内的低温制冷剂冷却除湿后，变成低温干空气再吹向室内除霜换热器2，被高温制冷剂加热，变成高温干空气；最后，一部分进风通过室内除霜换热器2的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾，优化驾驶环境；另一部分进风通过其他出风风门吹进车厢中。
在室内除霜换热器2的出风口布置干湿球温度计11，用来检测出风的湿度，指导环境温度在5℃至15℃之间(即5≤Tair≤15℃)时的制热除湿一体的除雾模式中的开度可调阀8的开度调节以及环境温度高于15℃时(即Tair＞15℃)的制冷除湿一体的除雾模式中的电子膨胀阀5的开度调节，以达到出风湿度要求。
开度可调阀8的开度可调节，可以实现在不同的空气湿度工况下，对车厢进风进行不同程度的除湿以满足出风要求，车厢内的湿度设定值可以由驾驶员和乘客自行设定或者由汽车空调厂家自行设定。当干湿球温度计11显示室内除霜换热器2的出风湿度高于设定值时，减小开度可调阀8的开度，增大通过涡流管7的冷流体量，即增大进入室内主换热器6的制冷剂的流量，增大制冷剂与进风的换热量，实现更大程度的除湿；当干湿球温度计11显示室内除霜换热器2的出风湿度等于设定值时，保持开度可调阀8的开度大小不变；当干湿球温度计11显示室内除霜换热器2的出风湿度低于设定值时，减小开度可调阀8的开度，减小通过涡流管7的冷流体量，即减小进入室内主换热器6的制冷剂的流量，减小制冷剂与进风的换热量，实现更小程度的除湿。其中，开度可调阀8的开度调节满足以下公式：
Tl≤Tair-5
其中：Tl是涡流管7冷流体的出口温度，单位为℃；
Tair是环境温度，单位为℃；
电子膨胀阀5采用双向阀，可以实现系统在制热和制冷循环的切换时，制冷剂的流向相反的工况下，均可以实现对制冷剂的节流。三通阀9采用双向阀，可以实现系统在制热和制冷循环的切换时，制冷剂的反向流动的功能。
室内除霜换热器2和室内主换热器6均安装在纯电动汽车的空调(HVAC)系统中，HVAC系统上有一个进风口和多个出风口，车厢的空气均通过HVAC系统上的进风口进入空调系统，先吹过室内主换热器6，与其换热后再吹向室内除霜换热器2，最后经过特定模式下不同的出风口吹进车厢中。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，包括压缩机(1)、室内除霜换热器(2)、四通换向阀(3)、室外换热器(4)、电子膨胀阀(5)、室内主换热器(6)、涡流管(7)、开度可调阀(8)、三通阀(9)和储液器(10)；
压缩机(1)的排气口连接室内除霜换热器(2)的进口，室内除霜换热器(2)的出口连接四通换向阀(3)的d接口，四通换向阀(3)的c接口连接三通阀(9)的a接口，三通阀(9)的b接口连接室内主换热器(6)的进口，三通阀(9)的c接口连接涡流管(7)的进口，涡流管(7)的热流体出口连接开度可调阀(8)的进口，涡流管(7)的冷流体出口连接室内主换热器(6)的进口，开度可调阀(8)的出口连接室内主换热器(6)的出口，室内主换热器(6)的出口连接电子膨胀阀(5)的进口，电子膨胀阀(5)的出口连接室外换热器(4)的进口，室外换热器(4)的出口连接四通换向阀(3)的a接口，四通换向阀(3)的b接口连接储液器(10)的进口，储液器(10)的出口连接压缩机(1)的吸气口。
2.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，在室内除霜换热器(2)的出风口布置有干湿球温度计(11)。
3.根据权利要求1所述的一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，电子膨胀阀(5)和三通阀(9)均采用双向阀。
4.根据权利要求1所述一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，室内除霜换热器(2)和室内主换热器(6)均安装在HVAC系统中，HVAC系统上有一个进风口和多个出风口，车厢的空气均通过HVAC系统上的进风口进入空调系统，先吹过室内主换热器(6)，与其换热后再吹向室内除霜换热器(2)，最后经过不同的出风口吹进车厢中。
5.根据权利要求1所述一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，当环境温度低于5℃时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀(8)完全关闭，三通阀(9)的a、b接口连通，此时涡流管(7)不工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从c接口流出后，进入三通阀(9)的a接口，从b接口流出后进入室内主换热器(6)，从室内主换热器(6)流出后，经过电子膨胀阀(5)被节流后流向室外换热器(4)，然后经过四通换向阀(3)的a接口，从b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器(6)被加热后，再吹向室内除霜换热器(2)进一步被加热，最后，部分或者全部进风通过室内除霜换热器(2)的风口直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
6.根据权利要求1所述一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，当环境温度在5℃至15℃之间时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀(8)打开，三通阀(9)的a、c接口连通，此时涡流管(7)工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从四通换向阀(3)的c接口流出后，进入三通阀(9)的a接口，从三通阀(9)的c接口流出后进入涡流管(7)，此时制冷剂分为冷热两股流体，其中冷流体进入室内主换热器(6)，热流体流向开度可调阀(8)，热流体经过开度可调阀(8)的节流后，与来自室内主换热器(6)的冷流体进行汇合，而后一同流向电子膨胀阀(5)，被节流后流向室外换热器(4)，然后经过四通换向阀(3)的a接口，从四通换向阀(3)的b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器(6)进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器(2)进行加热，部分/全部通过室内除霜换热器(2)的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
7.根据权利要求1所述一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统，其特征在于，当环境温度在高于15℃时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、d接口连通，b、c接口连通，开度可调阀(8)完全关闭，三通阀(9)的a、b接口连通，此时涡流管(7)不工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从四通换向阀(3)a接口流出后，进入室外换热器(4)，随后进入电子膨胀阀(5)，制冷剂被节流后进入室内主换热器(6)，而后流向三通阀(9)的b接口，从三通阀(9)的a接口流出后，又流向四通换向阀(3)的c接口，从四通换向阀(3)b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；
车厢进风先经过室内主换热器(6)进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器(2)进行加热，部分/全部进风通过室内除霜换热器(2)的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
8.权利要求1至4中任一项所述的一种跨临界CO2系统多功能除雾除湿系统的控制方法，其特征在于，包括：
当环境温度低于5℃时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀(8)完全关闭，三通阀(9)的a、b接口连通，此时涡流管(7)不工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从c接口流出后，进入三通阀(9)的a接口，从b接口流出后进入室内主换热器(6)，从室内主换热器(6)流出后，经过电子膨胀阀(5)被节流后流向室外换热器(4)，然后经过四通换向阀(3)的a接口，从b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器(6)被加热后，再吹向室内除霜换热器(2)进一步被加热，最后，部分或者全部进风通过室内除霜换热器(2)的风口直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾；
或者，当环境温度在5℃至15℃之间时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、b接口连通，c、d接口连通，开度可调阀(8)打开，三通阀(9)的a、c接口连通，此时涡流管(7)工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从四通换向阀(3)的c接口流出后，进入三通阀(9)的a接口，从三通阀(9)的c接口流出后进入涡流管(7)，此时制冷剂分为冷热两股流体，其中冷流体进入室内主换热器(6)，热流体流向开度可调阀(8)，热流体经过开度可调阀(8)的节流后，与来自室内主换热器(6)的冷流体进行汇合，而后一同流向电子膨胀阀(5)，被节流后流向室外换热器(4)，然后经过四通换向阀(3)的a接口，从四通换向阀(3)的b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器(6)进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器(2)进行加热，部分/全部通过室内除霜换热器(2)的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾；
或者，当环境温度在高于15℃时，室内除霜换热器(2)的风门打开，四通换向阀(3)的a、d接口连通，b、c接口连通，开度可调阀(8)完全关闭，三通阀(9)的a、b接口连通，此时涡流管(7)不工作，压缩机(1)将低温低压的制冷剂压缩到高温高压状态后，制冷剂流向室内除霜换热器(2)，而后从室内除霜换热器(2)中流向四通换向阀(3)的d接口，从四通换向阀(3)a接口流出后，进入室外换热器(4)，随后进入电子膨胀阀(5)，制冷剂被节流后进入室内主换热器(6)，而后流向三通阀(9)的b接口，从三通阀(9)的a接口流出后，又流向四通换向阀(3)的c接口，从四通换向阀(3)b接口流向储液器(10)，最终回到压缩机(1)的吸气端；车厢进风先经过室内主换热器(6)进行低温除湿后，吹向室内除霜换热器(2)进行加热，部分/全部进风通过室内除霜换热器(2)的风门直接吹向前挡风玻璃对其进行加热除雾。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，开度可调节阀(8)的开度根据室内除霜换热器(2)的出风湿度调节；当室内除霜换热器(2)的出风湿度高于设定值时，减小开度可调节阀(8)的开度，增大通过涡流管(7)的冷流体量；当干湿球温度计(11)显示室内除霜换热器(2)的出风湿度等于设定值时，保持开度可调节阀(8)的开度大小不变；当干湿球温度计(11)显示室内除霜换热器(2)的出风湿度低于设定值时，减小开度可调节阀(8)的开度。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，开度可调节阀(8)的开度调节满足以下公式：
Tl≤Tair-5
其中：Tl是涡流管(7)冷流体的出口温度，单位为℃；
Tair是环境温度，单位为℃。
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