CN207146969U - 一种车载热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车载热泵空调系统，用于实现车辆驾驶舱内的制冷和制热，包括：设置在变速箱上的压缩机；设置在第一纵梁上的四通换向阀和气液分离器，所述第一纵梁靠近所述变速箱设置；设置在所述第一纵梁和第二纵梁之间的车外换热器；设置在前围板上的膨胀阀组，所述膨胀阀组位于发动机舱中，并靠近所述第二纵梁设置；设置在驾驶舱内的车内换热器。本实用新型通过对车载热泵空调系统各组成部件的设置位置进行调整，得到了一种新型布置集成方式的车载热泵空调系统，从而满足了一些车型的安装、使用需求。

Description

一种车载热泵空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种车载热泵空调系统。

背景技术

热泵空调系统因为具有更高的能效比，已经开始作为车载空调系统而用于车辆驾驶舱的制冷和制热。在现有技术中，车载的热泵空调系统，由于其搭载平台(即车辆)的结构和热泵拓扑结构的不同，导致热泵空调系统的布置集成方式也不尽相同，所以针对一些车型，会存在现有的热泵空调系统无法适用的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种车载热泵空调系统，通过对其各组成部件的设置位置进行调整，形成了新型的布置集成方式，满足了一些车型的安装、使用需求。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种车载热泵空调系统，用于实现车辆驾驶舱内的制冷和制热，包括：

设置在变速箱上的压缩机；

设置在第一纵梁上的四通换向阀和气液分离器，所述第一纵梁靠近所述变速箱设置；

设置在所述第一纵梁和第二纵梁之间的车外换热器；

设置在前围板上的膨胀阀组，所述膨胀阀组位于发动机舱中，并靠近所述第二纵梁设置；

设置在驾驶舱内的车内换热器。

优选的，上述车载热泵空调系统中，还包括固定在水箱框架上，并靠近所述第二纵梁的前端设置的双向储液器，在冷媒循环路径中，所述双向储液器位于所述车外换热器和所述膨胀阀组之间。

优选的，上述车载热泵空调系统中，还包括固定在所述第二纵梁和所述水箱框架上的喷射器，在冷媒循环路径中，所述喷射器位于所述双向储液器和所述膨胀阀组之间。

优选的，上述车载热泵空调系统中，所述四通换向阀和所述气液分离器集成为一体结构。

优选的，上述车载热泵空调系统中，所述四通换向阀具有第一出口、第二出口、第三出口和第四出口，所述第一出口通过连接管连通并支撑所述气液分离器，所述第二出口通过第一连通管与所述压缩机的进气口连通，所述第三出口通过第二连通管与所述车外换热器连通，所述第四出口通过第三连通管与所述车内换热器连通。

优选的，上述车载热泵空调系统中，所述压缩机、所述双向储液器和所述喷射器均通过加强支架实现在不同部件上的固定连接。

优选的，上述车载热泵空调系统中，连通所述压缩机和所述变速箱的加强支架，通过长度较小的第一螺栓与所述变速箱固定连接，通过长度较大的第二螺栓与所述压缩机固定连接。

优选的，上述车载热泵空调系统中，在冷媒循环路径中，与所述第三出口和所述第四出口以及所述压缩机连通的管道，均为橡胶管。

优选的，上述车载热泵空调系统中，在冷媒循环路径中，经过所述第一纵梁的刃口的多个管道上，均设置有防磨套。

优选的，上述车载热泵空调系统中，所述压缩机为具有补气增焓功能的补气增焓压缩机；所述四通换向阀和所述气液分离器设置在所述第一纵梁的前端。

本实用新型提供的车载热泵空调系统，用于对车辆的驾驶舱进行制冷和制热，主要包括压缩机、四通换向阀、气液分离器、车外换热器、膨胀阀组和车内换热器，这些部件通过管道连通，以形成冷媒循环路径。其主要改进之处在于，将压缩机设置在了车辆的变速箱上，将四通换向阀和气液分离器设置在了第一纵梁上，此第一纵梁指的是车辆的两个纵梁中靠近变速箱设置的纵梁，而车外换热器则设置在了第一纵梁和第二纵梁之间，膨胀阀组设置在车辆的前围板上，并位于车辆的发动机舱中，且靠近第二纵梁设置，车内换热器设置在车辆的驾驶舱中。本实用新型通过对车载热泵空调系统各组成部件的设置位置进行调整，得到了一种新型布置集成方式的车载热泵空调系统，从而满足了一些车型的安装、使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的车载热泵空调系统在车辆上的分布示意图；

图2为一体结构的四通换向阀和气液分离器的结构示意图；

图3为车载热泵空调系统的结构示意图；

图4为压缩机和变速箱通过加强支架连接的结构示意图。

在图1-图4中：

1-压缩机，2-四通换向阀，3-气液分离器，4-车外换热器，5-双向储液器，6-喷射器，7-膨胀阀组，8-车内换热器，9-第一纵梁，10-第二纵梁，11-前围板，12-加强支架，13-第一螺栓，14-第二螺栓，15-防磨套，16-第一连通管，17-第二连通管，18-第三连通管，19-第四连通管，20-第五连通管，21-第六连通管，22-第七连通管，23-第八连通管，24-连接管，25-变速箱；

201-第一出口，202-第二出口，203-第三出口，204-第四出口。

具体实施方式

本实用新型提供了一种车载热泵空调系统，通过对其各组成部件的设置位置进行调整，形成了新型的布置集成方式，满足了一些车型的安装、使用需求。

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。

如图1-图4所示，本实用新型实施例提供的车载热泵空调系统，用于实现车辆驾驶舱内的制冷、制热以及风窗玻璃除霜雾等功能，适用于纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等，其主要包括：设置在车辆的变速箱25上的压缩机1；设置在车辆的第一纵梁9上的四通换向阀2和气液分离器3，该第一纵梁9指的是车辆的两个纵梁中靠近变速箱25设置的纵梁；设置在第一纵梁9和第二纵梁10之间的车外换热器4，此第二纵梁10指的是车辆两个纵梁中的另外一个，并且还优选车外换热器4相对于两个纵梁垂直设置，以提高车外换热器4的换热效率；设置在车辆的前围板11上的膨胀阀组7，膨胀阀组7设置在前围板11靠近车辆发动机舱的一侧，即令膨胀阀组7位于发动机舱中，同时使其靠近第二纵梁10设置；设置在驾驶舱内的车内换热器8，位于驾驶舱外部的部件通过穿过前围板11的管路与车内换热器8实现连通。同时，压缩机1还采用悬置机构总成来衰减车体带来的振动。

上述的车载热泵空调系统，通过对其各组成部件在车辆上的设置位置进行调整，得到了一种新型布置集成方式的车载热泵空调系统，从而满足了一些特定车型的安装、使用需求。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的车载热泵空调系统中，还包括固定在水箱框架上，并靠近第二纵梁10的前端设置的双向储液器5，在冷媒循环路径中，双向储液器5位于车外换热器4和膨胀阀组7之间，如图1和图3所示。优选在车载热泵空调系统中设置双向储液器5，能够更好的保证压缩机1的安全工作，使得车载热泵空调系统的工作寿命得到延长，并提高其工作效果。并且，双向储液器5的入口管和出口管至少插入罐体2/3深度，以保证冷媒双向流动时可以更好的排出气泡。具体的，第二纵梁10的前端，指的是第二纵梁10靠近车头的一端。

本实施例提供的车载热泵空调系统，还包括固定在第二纵梁10和水箱框架上的喷射器6，在冷媒循环路径中，喷射器6位于双向储液器5和膨胀阀组7之间，如图1和图3所示。增设喷射器6能够进一步的提高车载热泵空调系统的制热和制冷效果，使本实施例提供的车载热泵空调系统的工作性能更加突出。

优选的，将四通换向阀2和气液分离器3集成为一体结构，如图2所示。相比于此两者单独设置的方式，集成设置能够进一步减小其体积，以减小占用空间，从而使其能够正常的安装到第一纵梁9的前端，使得整个车载热泵空调系统的结构更加紧凑，更加便于安装。具体的集成方式如图2所示，是令四通换向阀2和气液分离器3上下设置，四通换向阀2位于气液分离器3的上方。四通换向阀2具有第一出口201、第二出口202、第三出口203和第四出口204，第一出口201通过连接管24连通并支撑气液分离器3，此连接管24自身具有一定的强度，在起到连通作用的同时，还起到连接、支撑作用，第二出口202通过第一连通管16与压缩机1的进气口连通，第三出口203通过第二连通管17与车外换热器4连通，第四出口204通过第三连通管18与车内换热器8连通。

如图3所示，本实施例提供的车载热泵空调系统，上述各部件之间的具体连接方式为：压缩机1的进气口通过第一连通管16连接四通换向阀2的第二出口202，第二连通管17连接四通换向阀2的第三出口203和车外换热器4，第四连通管19连接车外换热器4和双向储液器5，第五连通管20连接双向储液器5和喷射器6，第六连通管21连接喷射器6和膨胀阀组7，以使冷媒能够通过膨胀阀组7进入车内换热器8，车内换热器8通过第三连通管18连接四通换向阀2的第四出口204，第七连通管22连接气液分离器3和压缩机1的进气口，另外压缩机1还通过第八连通管23与喷射器6连接。通过上述各个高低压连通管连通各个部件，形成了冷媒的循环路径，当注入R134a冷媒并通高压电流后，就能够在压缩机控制器的控制下实现制冷、制热过程。

本实施例中，压缩机1、双向储液器5和喷射器6均通过加强支架12实现在不同部件上的固定连接。使用加强支架12连接压缩机1、双向储液器5和喷射器6，不仅便于上述部件在车体上的安装，而且连接牢固性也较好，所以作为本实施例的优选设置方式。

如图4所示，连通压缩机1和变速箱25的加强支架12，通过长度较小的第一螺栓13与变速箱25固定连接，通过长度较大的第二螺栓14与压缩机1固定连接。在使用加强支架12连接部件时，通过螺栓实现车载热泵空调系统的部件与加强支架12、加强支架12与车体部件之间的连接，例如在压缩机1和变速箱25连接时，令加强支架12通过四个长度较小的第一螺栓13(即短螺栓)与减速箱连接，从而实现加强支架12的固定，而压缩机1则采用三根长度较长的第二螺栓14(即长螺栓)与加强支架12连接，具体的是压缩机1上开三个通孔，第二螺栓14穿过通孔，并与开设在加强支架12上的螺纹孔螺纹连接，从而实现压缩机1的固定。

进一步的，在冷媒循环路径中，优选与四通换向阀2的第三出口203、第四出口204以及压缩机1连通的管道，具体的是与压缩机1的进气口连通的第一连通管16、连接四通换向阀2和车内换热器8的第三连通管18、连接气液分离器3和压缩机1进气口的第七连通管22以及连接压缩机1与喷射器6的第八连通管23，其均为橡胶管，如图3所示(图中较粗的部分管道为橡胶管)。采用软质的橡胶管，能够缓冲压缩机1的振动，以更好的保证车载热泵空调系统的稳定工作。而连通第三出口203、第四出口204以及压缩机1连通的管道，优选部分为橡胶管，部分为金属管。

更加优选的，在冷媒循环路径中，经过第一纵梁9的刃口的多个管道上，均设置有防磨套15，如图3所示。设置防磨套15的作用，是用来防止管道被第一纵梁9的刃口割破，避免冷媒的泄漏，为本实施例提供的车载热泵空调系统的正常工作提供更进一步的安全保证。

为了使技术方案更加完善，还优选压缩机1为具有补气增焓功能的补气增焓压缩机；四通换向阀2和气液分离器3设置在第一纵梁9的前端，如图1所示。优选压缩机1为补气增焓压缩机，能够进一步提高车载热泵空调系统的工作效果，而将四通换向阀2和气液分离器3的集成结构设置在第一纵梁9的前端，则能够使得车载热泵空调系统更加适用于特定车型的布置和安装。

本实施例提供的车载热泵空调系统，通过实验得出，在低温-10℃环境温度以上时，利用热泵空调系统单独工作，制热能效比大于1.7，制冷效果保持与现有车载空调系统持平，集成应用取得了良好的效果。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，车载热泵空调系统的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车载热泵空调系统，用于实现车辆驾驶舱内的制冷和制热，其特征在于，包括：

设置在变速箱上的压缩机；

设置在第一纵梁上的四通换向阀和气液分离器，所述第一纵梁靠近所述变速箱设置；

设置在所述第一纵梁和第二纵梁之间的车外换热器；

设置在前围板上的膨胀阀组，所述膨胀阀组位于发动机舱中，并靠近所述第二纵梁设置；

设置在驾驶舱内的车内换热器。

2.根据权利要求1所述的车载热泵空调系统，其特征在于，还包括固定在水箱框架上，并靠近所述第二纵梁的前端设置的双向储液器，在冷媒循环路径中，所述双向储液器位于所述车外换热器和所述膨胀阀组之间。

3.根据权利要求2所述的车载热泵空调系统，其特征在于，还包括固定在所述第二纵梁和所述水箱框架上的喷射器，在冷媒循环路径中，所述喷射器位于所述双向储液器和所述膨胀阀组之间。

4.根据权利要求1所述的车载热泵空调系统，其特征在于，所述四通换向阀和所述气液分离器集成为一体结构。

5.根据权利要求4所述的车载热泵空调系统，其特征在于，所述四通换向阀具有第一出口、第二出口、第三出口和第四出口，所述第一出口通过连接管连通并支撑所述气液分离器，所述第二出口通过第一连通管与所述压缩机的进气口连通，所述第三出口通过第二连通管与所述车外换热器连通，所述第四出口通过第三连通管与所述车内换热器连通。

6.根据权利要求3所述的车载热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机、所述双向储液器和所述喷射器均通过加强支架实现在不同部件上的固定连接。

7.根据权利要求6所述的车载热泵空调系统，其特征在于，连通所述压缩机和所述变速箱的加强支架，通过长度较小的第一螺栓与所述变速箱固定连接，通过长度较大的第二螺栓与所述压缩机固定连接。

8.根据权利要求5所述的车载热泵空调系统，其特征在于，在冷媒循环路径中，与所述第三出口和所述第四出口以及所述压缩机连通的管道，均为橡胶管。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的车载热泵空调系统，其特征在于，在冷媒循环路径中，经过所述第一纵梁的刃口的多个管道上，均设置有防磨套。

10.根据权利要求9所述的车载热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机为具有补气增焓功能的补气增焓压缩机；所述四通换向阀和所述气液分离器设置在所述第一纵梁的前端。