CN113829830A - 一种新能源汽车热泵空调装置及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车空调技术领域,且公开了一种新能源汽车热泵空调装置,包括电动压缩机、冷凝器和蒸发器,所述电动压缩机的上方左右两侧均连通有传输管,两个所述传输管的端部连通有一个电磁四通阀,所述电磁四通阀的上表面连通有第一连接管和第四连接管,所述第一连接管的一端连通有所述冷凝器,所述第一连接管的外侧壁套设有套管;夏季汽车制冷时,电机带动压缩机运转,制冷原理与燃油车相同,能够达到制冷的目的,冬季取暖时,通过消耗蓄电池的电量来加热PTC,蒸汽压缩式制冷+PTC电加热供暖系统可靠性高,能够满足车内成员对温度调控的需要;空调系统利用特种半导体材料构成的P‑N结,没有污染源,制热时间快。

Description

一种新能源汽车热泵空调装置及其系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车空调技术领域,具体为一种新能源汽车热泵空调装置及其系统。
背景技术
新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。非常规的车用燃料指除汽油、柴油之外的燃料。
随着新能源汽车产业的日趋成熟以及国家政策的鼓励支持,新能源汽车越来越受到人们的追捧。空调作为驾乘舒适性的功能要求,也必然会有着越来越高的要求,但是新能源汽车热泵空调存在一定不足之处,例如在制冷循环时会出现排气温度过高,压力过大,影响制冷效率;在给车室供暖时只是通过切换冷媒的流向来实现,制热效率不高,低温性能较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种新能源汽车热泵空调装置及其系统,解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新能源汽车热泵空调装置,包括电动压缩机、冷凝器、蒸发器和壳板,所述电动压缩机的上方左右两侧均连通有传输管,两个所述传输管的端部连通有一个电磁四通阀,所述电磁四通阀的上表面连通有第一连接管和第四连接管,所述第一连接管的一端连通有所述冷凝器,所述冷凝器的前方安装有所述壳板,所述壳板的前表面开设凹槽,所述凹槽的内部滚动连接有球体,所述球体的左侧固定连接有连接轴,所述连接轴的一端嵌设在所述壳板的内部,且与所述壳板转动连接,所述壳板的内部右侧固定连接有马达,所述马达的输出轴与所述球体相连接,所述球体的内部放置有柔性球,所述第一连接管的外侧壁套设有套管,所述套管与所述第一连接管固定连接,所述冷凝器的下方连通有第二连接管,所述第二连接管上连通有储液罐和干燥罐,且所述第二连接管的右端固定连接有PFC,所述PFC的右侧连通有第三连接管,所述第三连接管上安装有膨胀阀,所述第三连接管的顶端连通有所述蒸发器,且所述蒸发器的上方与所述第四连接管相连通,所述电动压缩机的下方通过圆管连通有缓冲盒,所述缓冲盒包括壳体、金属柱、集热片、内盒和腔体,所述壳体的内部固定连接有所述内盒,所述内盒是内部为中空结构的长方体形状,所述内盒和所述壳体之间构成腔体,所述壳体的内侧壁固定连接有多个所述金属柱,多个所述金属柱的端部共同固定连接有所述集热片,且所述集热片呈扁平的回字形框体结构。
优选的,所述电动压缩机包括电机和压缩机。
优选的,所述套管的内部装有过饱和溶液,且所述套管通电使用。
优选的,每个所述传输管上设有压力传感器,所述压力传感器与所述传输管固定连接。
优选的,所述电磁四通阀具有制冷TXV阀和热泵TXV阀的冷媒切换作用。
一种新能源汽车热泵空调系统,使用电动压缩机制冷,采用“电动压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器”的制冷循环,利用四通换向阀改变制冷剂的流向,可实现制冷剂从冷凝器中流入蒸发器,也能够实现从蒸发器中逐渐流入冷凝器中,双向流动,制冷过程,储液罐收集液体,在系统制热过程中,由制冷过程逆向,实现制热,新能源汽车中热量进入缓冲盒,PFC加热空气取暖,制冷+PTC电加热供暖系统可靠性高,增加辅助加热。
优选的,新能源汽车热泵空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应。
优选的,所述蒸发器和冷凝器功能互相对换,改变热量转移方向,系统理论基础来源热力学逆卡诺循环。
优选的,所述球体包括横片和竖片,所述横片的数量为多个,多个所述横片呈从上到下等距分布,多个所述横片的外侧壁固定连接有多个所述竖片。
优选的,所述壳板的前表面下方右侧固定连接有开关,所述开关与所述马达电性连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种新能源汽车热泵空调装置及其系统,具备以下有益效果:
(1)、本发明中,夏季汽车制冷时,电机带动压缩机运转,制冷原理与燃油车相同,能够达到制冷的目的,冬季取暖时,通过消耗蓄电池的电量来加热PTC,蒸汽压缩式制冷+PTC电加热供暖系统可靠性高,能够满足车内成员对温度调控的需要;空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结,没有污染源,没有震动、噪音,既能制冷又能制热,制热时间快,可以实现从90-130℃温度范围内变化;使用四通换向阀可以使热泵空调的蒸发器和冷凝器功能互相对换,改变热量转移方向,从而达到夏天制冷冬天制热的效果,设计的装置及系统制热效果好。
(2)、本发明中,汽车制冷初始,缓冲盒吸热,吸收热量,在后续电动压缩机工作时,减小吸入电动压缩机中的气体压力大的现象,冬天,装置上的圆环在连通蓄电池,其内的过饱和溶液发生化学变化,过饱和溶液醋酸钠转为饱和溶液醋酸钠,能够提高热转换效率,提高制热性能。
(3)、本发明中,设计的装置在使用时,用户可以向柔性球上滴几滴香水,柔性球能够吸水,在汽车行驶过程中,按动开关,球体沿着连接轴的轴向转动,一方面能够使柔性球内香气,另一方面,由于横片和竖片构成球体,横片和竖片呈倾斜状,球体转动可以使空调装置吹出的气在不同方向,球体一直转动,利于给汽车中各个方向吹风,避免长时间吹向一个地方。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明缓冲盒内部结构示意图;
图3为本发明中的结构示意图。
图中:1、电磁四通阀;2、压力传感器;3、传输管;4、电动压缩机;5、缓冲盒;6、第二连接管;7、储液罐;8、干燥罐;9、PFC;10、第三连接管;11、膨胀阀;12、蒸发器;13、第四连接管;14、第一连接管;15、套管;16、冷凝器;17、壳体;18、金属柱;19、集热片;20、内盒;21、腔体;22、柔性球;23、横片;24、竖片;25、壳板;26、凹槽;27、球体;28、马达;29、开关;30、连接轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示,本发明提供一种技术方案:一种新能源汽车热泵空调装置,包括电动压缩机4、冷凝器16、蒸发器12和壳板25,电动压缩机4的上方左右两侧均连通有传输管3,两个传输管3的端部连通有一个电磁四通阀1,电磁四通阀1的上表面连通有第一连接管14和第四连接管13,第一连接管14的一端连通有冷凝器16,冷凝器16的前方安装有壳板25,壳板25的前表面开设凹槽26,凹槽26的内部滚动连接有球体27,球体27的左侧固定连接有连接轴30,连接轴30的一端嵌设在壳板25的内部,且与壳板25转动连接,壳板25的内部右侧固定连接有马达28,马达28的输出轴与球体27相连接,球体27的内部放置有柔性球22,第一连接管14的外侧壁套设有套管15,套管15与第一连接管14固定连接,冷凝器16的下方连通有第二连接管6,第二连接管6上连通有储液罐7和干燥罐8,且第二连接管6的右端固定连接有PFC9,PFC9的右侧连通有第三连接管10,第三连接管10上安装有膨胀阀11,第三连接管10的顶端连通有蒸发器12,且蒸发器12的上方与第四连接管13相连通,电动压缩机4的下方通过圆管连通有缓冲盒5,缓冲盒5包括壳体17、金属柱18、集热片19、内盒20和腔体21,壳体17的内部固定连接有内盒20,内盒20是内部为中空结构的长方体形状,内盒20和壳体17之间构成腔体21,壳体17的内侧壁固定连接有多个金属柱18,多个金属柱18的端部共同固定连接有集热片19,且集热片19呈扁平的回字形框体结构。
进一步的,电动压缩机4包括电机和压缩机。
进一步的,套管15的内部装有过饱和溶液,且套管15通电使用。
进一步的,每个传输管3上设有压力传感器2,压力传感器2与传输管3固定连接。
进一步的,电磁四通阀1具有制冷TXV阀和热泵TXV阀的冷媒切换作用。
一种新能源汽车热泵空调系统,使用电动压缩机制冷,采用“电动压缩机4-冷凝器16-膨胀阀11-蒸发器12”的制冷循环,利用四通换向阀1改变制冷剂的流向,可实现制冷剂从冷凝器16中流入蒸发器12,也能够实现从蒸发器12中逐渐流入冷凝器16中,双向流动,制冷过程,储液罐7收集液体,在系统制热过程中,由制冷过程逆向,实现制热,新能源汽车中热量进入缓冲盒5,PFC9加热空气取暖,制冷+PTC9电加热供暖系统可靠性高,增加辅助加热。
进一步的,新能源汽车热泵空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应。
进一步的,蒸发器12和冷凝器16功能互相对换,改变热量转移方向,系统理论基础来源热力学逆卡诺循环。
进一步的,球体27包括横片23和竖片24,横片23的数量为多个,多个横片23呈从上到下等距分布,多个横片23的外侧壁固定连接有多个竖片24,处在中间位置的竖片24与横片23之间垂直,处在两侧位置的竖片24与横片23角度小于90°,横片23和竖片24倾斜放置,球体27转动可以使空调装置吹出的气在不同方向。
进一步的,壳板25的前表面下方右侧固定连接有开关29,开关29与马达28电性连接,开关29可以控制马达28的开启与关闭。
综上可得,本发明的工作流程:采用“电动压缩机4-冷凝器16-膨胀阀11-蒸发器12”的制冷循环,利用四通换向阀1改变制冷剂的流向,可实现制冷剂从冷凝器16中流入蒸发器12,也能够实现从蒸发器12中逐渐流入冷凝器16中,双向流动,制冷过程,储液罐7收集液体,在系统制热过程中,由制冷过程逆向,实现制热,新能源汽车中热量进入缓冲盒5,PFC9加热空气取暖,制冷+PTC9电加热供暖系统可靠性高,增加辅助加热。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新能源汽车热泵空调装置,包括电动压缩机(4)、冷凝器(16)、蒸发器(12)和壳板(25),其特征在于:所述电动压缩机(4)的上方左右两侧均连通有传输管(3),两个所述传输管(3)的端部连通有一个电磁四通阀(1),所述电磁四通阀(1)的上表面连通有第一连接管(14)和第四连接管(13),所述第一连接管(14)的一端连通有所述冷凝器(16),所述冷凝器(16)的前方安装有所述壳板(25),所述壳板(25)的前表面开设凹槽(26),所述凹槽(26)的内部滚动连接有球体(27),所述球体(27)的左侧固定连接有连接轴(30),所述连接轴(30)的一端嵌设在所述壳板(25)的内部,且与所述壳板(25)转动连接,所述壳板(25)的内部右侧固定连接有马达(28),所述马达(28)的输出轴与所述球体(27)相连接,所述球体(27)的内部放置有柔性球(22),所述第一连接管(14)的外侧壁套设有套管(15),所述套管(15)与所述第一连接管(14)固定连接,所述冷凝器(16)的下方连通有第二连接管(6),所述第二连接管(6)上连通有储液罐(7)和干燥罐(8),且所述第二连接管(6)的右端固定连接有PFC(9),所述PFC(9)的右侧连通有第三连接管(10),所述第三连接管(10)上安装有膨胀阀(11),所述第三连接管(10)的顶端连通有所述蒸发器(12),且所述蒸发器(12)的上方与所述第四连接管(13)相连通,所述电动压缩机(4)的下方通过圆管连通有缓冲盒(5),所述缓冲盒(5)包括壳体(17)、金属柱(18)、集热片(19)、内盒(20)和腔体(21),所述壳体(17)的内部固定连接有所述内盒(20),所述内盒(20)是内部为中空结构的长方体形状,所述内盒(20)和所述壳体(17)之间构成腔体(21),所述壳体(17)的内侧壁固定连接有多个所述金属柱(18),多个所述金属柱(18)的端部共同固定连接有所述集热片(19),且所述集热片(19)呈扁平的回字形框体结构。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:所述电动压缩机(4)包括电机和压缩机。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:所述套管(15)的内部装有过饱和溶液,且所述套管(15)通电使用。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:每个所述传输管(3)上设有压力传感器(2),所述压力传感器(2)与所述传输管(3)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:所述电磁四通阀(1)具有制冷TXV阀和热泵TXV阀的冷媒切换作用。
6.一种新能源汽车热泵空调系统,其特征在于:使用电动压缩机制冷,采用“电动压缩机(4)-冷凝器(16)-膨胀阀(11)-蒸发器(12)”的制冷循环,利用四通换向阀(1)改变制冷剂的流向,可实现制冷剂从冷凝器(16)中流入蒸发器(12),也能够实现从蒸发器(12)中逐渐流入冷凝器(16)中,双向流动,制冷过程,储液罐(7)收集液体,在系统制热过程中,由制冷过程逆向,实现制热,新能源汽车中热量进入缓冲盒(5),PFC(9)加热空气取暖,制冷+PTC(9)电加热供暖系统可靠性高,增加辅助加热。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车热泵空调系统,其特征在于:新能源汽车热泵空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应。
8.根据权利要求6所述的一种新能源汽车热泵空调系统,其特征在于:所述蒸发器(12)和冷凝器(16)功能互相对换,改变热量转移方向,系统理论基础来源热力学逆卡诺循环。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:所述球体(27)包括横片(23)和竖片(24),所述横片(23)的数量为多个,多个所述横片(23)呈从上到下等距分布,多个所述横片(23)的外侧壁固定连接有多个所述竖片(24)。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热泵空调装置,其特征在于:所述壳板(25)的前表面下方右侧固定连接有开关(29),所述开关(29)与所述马达(28)电性连接。
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