CN207579518U - 一种带有顶置水暖的热泵式空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有顶置水暖的热泵式空调，包括热泵系统和水暖系统，所述热泵系统包括蒸发芯体、蒸发风机、冷凝芯体、冷凝风机和压缩机，所述水暖系统包括蒸发芯体的两侧分别设置的一个水暖散热片，所述两个水暖散热片之间通过分别连接有进水接口和出水接口的两个橡胶软管连通，两个橡胶软管与燃油加热器连通。本实用新型可实现热泵制热加水暖式辅热功能的集成，两种制热形式可单独控制，充分发挥热泵制热节能性好，水暖制热均匀性好、停机后温度保持时间长等优势。

Description

一种带有顶置水暖的热泵式空调

技术领域

本实用新型涉及空调领域，尤其涉及一种带有顶置水暖的热泵式空调。

背景技术

国内市场上较为常见的纯电动空调的产品型式一般为单冷式、独立热泵式、热泵+PTC（电辅热）式，基本上满足了国内终端客户的产品需求。针对海外一些特殊国家和地区的法律规定在空调内部禁止使用PTC（电辅热），而只能使用水暖辅热这一特殊要求，国内目前还没有对应产品。

现有的纯电动空调制热形式主要有两个方面，一方面为热泵式制热，主要依靠压缩机做功是空调系统吸收大气低品质热能来为车内提供热源，另一方面为PTC电辅热，其实是通过高压电阻式散热片直接将电能转化为热能为车内提供热源，这两种形式可以根据车辆使用的地域气候条件单独配置，或以组合形式配置，以保证车辆正常的取暖需求。

现有热泵式空调制热过程中通过做功吸收大气环境的低品质热能虽然能够实现空调持续制热，并且在一定程度上具有节能的优势，但其一般只能满足温和气候条件地区的使用，针对寒冷或极寒地区，热泵效率会大大降低，此时制热量减少直接影响车内制热效果，造成整车的舒适度下降。另外，在空调湿度较大的情况下，空调系统为保证运行可靠性需要进入除霜模式，此时热泵供热中断又会进一步使整车舒适度下降。

PTC电辅热这种制热形式在工作时直接同功率的电能转化为热能，具有供热稳定、加热快，无需考虑除霜问题的优势，但在实际使用中往往耗电量巨大，极大的能源损耗会造成整车续航里程降低，这也是客户所不能接受的。

热泵+PTC式空调在制热时充分利用热泵节能及PTC供热问题的优势，适应环境气候能力强，但特殊地区有限制顶置PTC的法规要求，因此也不利于该制热形式的推广使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种带有顶置水暖的热泵式空调，以解决现有技术存在的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种带有顶置水暖的热泵式空调，包括热泵系统和水暖系统，所述热泵系统包括蒸发芯体4、蒸发风机7、冷凝芯体15、冷凝风机8和压缩机16，所述水暖系统包括蒸发芯体4的两侧分别设置的一个水暖散热片9，所述两个水暖散热片之间通过分别连接有进水接口22和出水接口22的两个橡胶软管连通，两个橡胶软管与燃油加热器连通。

所述水暖系统还包括连接在水暖散热片9与燃油加热器之间橡胶软管上的磁力水泵。

所述热泵系统和水暖系统相互独立，所述热泵系统包括空调控制器，空调控制器的输出端与蒸发风机7、冷凝风机8和压缩机16连接；所述水暖系统包括水暖控制器，所述水暖控制器的输出段连接燃油加热器和磁力水泵。

所述水暖控制器为翘班开关。

所述每个水暖散热片9的出水口处的橡胶软管3上均连接有放气阀24。

本实用新型的有益效果：本实用新型可实现热泵制热加水暖式辅热功能的集成，两种制热形式可单独控制，充分发挥热泵制热节能性好，水暖制热均匀性好、停机后温度保持时间长等优势。

附图说明

图1为空调系统布置图。

图2为空调系统工作原理图。

其中，1-电源模块；2-新风门；3-橡胶软管；4- 蒸发芯体；5-进水管法兰；6-回水管法兰；7-蒸发风机；8-冷凝风机；9-水暖散热片；10-铜过滤器；11-电子膨胀阀；12-双向干燥过滤器；13-四通阀；14- 气液分离器；15- 冷凝芯体；16-压缩机；17-风机盖板；18-盖子；19-回风温度传感器；20-室外温度传感器；21-进水接口；22-出水接口；23-融霜温度传感器；24-放气阀；25-注氟嘴；26-高压开关；27-低压开关；28-蒸发温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种带有顶置水暖的热泵式空调，它是在现有的双回风式热泵空调的基础上顶置集成水暖散热片，进行热供热和水暖供热。

上述的空调系统包括热泵系统和水暖系统，它们是独立的两套系统，热泵系统包括蒸发芯体4、蒸发风机7、冷凝芯体15、冷凝风机8和压缩机16，水暖系统包括蒸发芯体4的两侧分别设置的一个水暖散热片9，两个水暖散热片之间通过橡胶软管连通，橡胶软管3包括用于进水的进水橡胶软管和用于出水的出水橡胶软管，两个橡胶软管上分别设置有进水接口22和出水接口23，两个橡胶软管与燃油加热器连通。水暖系统还包括连接在水暖散热片9与燃油加热器之间橡胶软管上的磁力水泵。

热泵系统和水暖系统在控制上相互独立，即热泵系统包括空调控制器，空调控制器的输出端与蒸发风机7、冷凝风机8和压缩机16连接，可控制空调制冷、热泵制热、温度调节、风量调节、新风等。而水暖系统包括水暖控制器，水暖控制器的输出段仅仅控制PTC燃油加热器和磁力水泵，只控制PTC燃油加热器及磁力水泵的开启和关闭，水暖系统开启后，空调风机会默认低速运行。水暖系统的水暖控制器可采用翘班开关。

每个水暖散热片9的出水口处的橡胶软管3上均连接有放气阀24，用于水暖系统首次运行及日常维护时的排气，以此提升水暖系统循环效率。

如图中所示，本实用新型的热泵系统为双回风式结构，包括两套独立的空调系统，通过两台压缩机分别驱动两套独立的空调系统，而顶置集成的水暖散热系统为独立的单系统，通过一台磁力水泵单独驱动，以此实现热泵系统和水暖系统的单独控制，进而能够根据不同的环境工况分别控制各系统的开启和关闭。

如图所示，本实用新型的热泵系统包括设置在空调壳体内的蒸发芯体4、蒸发风机7、冷凝芯体15、冷凝风机8和压缩机16，而水暖系统蒸发芯体4外侧的两侧分别设置一个独立的水暖散热片9，两个水暖散热片9之间通过橡胶软管3连通，空调壳体上设置有连接进水管法兰5和出水管法兰6，分别用于水暖系统的连接进水接口22和出水接口23，而两个橡胶软管通过进水接口22和出水接口23后，与整车底盘上装载的燃油加热器连通，燃油加热器和水暖散热片之间的水循环通过磁力水泵提供动力实现。运行时，热水在磁力水泵的动力作用下同时进入到左右两片散热片，以此降低两片散热片的温度差异，提升水暖制热的温度均匀性。

如图1和图2所示的双回风式结构的系统中，每个独立的空调系统均包括压缩机16，压缩机16通过设置注氟嘴25、高压开关26的管道连接四通阀13，四通阀13的三个出口的连接如下：一出口通过设置有低压开关27的管路连接气液分离器14，气液分离器14通过另一设置有注氟嘴25的管路连接压缩机16；一出口连接蒸发芯体4，另一出口连接冷凝芯体15。蒸发芯体4内的管路依次通过铜过滤器10、电子膨胀阀11、双向干燥过滤器12连接冷凝芯体15内的管路。蒸发风机7设置在蒸发芯体4的侧部，包括从外部获取空气的新风口2，冷凝风机8设置在冷凝芯体的侧部。其中， 空调控制器的输入端至少连接有蒸发芯体4内的管路上设置的蒸发温度传感器28、冷凝芯体的管路上设置的融霜温度传感器23、回风口内设置的回风温度传感器19、设置在冷凝芯体外部的室外温度传感器20。冷凝风机外部设置风机盖板17，空调系统整体外部设置盖子18。电源模块1设置在空调壳体的内部，为空调系统内的用电元件供电。

本实用新型空调的热泵系统的制冷运行模式与普通的纯电动热泵空调工作原理一致：压缩机16排出的高温高压制冷剂经四通阀13进入冷凝芯体15，在冷凝风机8的作用下降温冷却，经干燥过滤器12、膨胀电子阀11、铜过滤器10进入蒸发芯体4，在蒸发过程中蒸发吸热使周围环境温度降低，最后在蒸发风机7的作用下从风口经风道进行车厢，达到制冷的效果。

空调制热运行时，分为热泵单独运行、热泵+水暖运行和水暖单独运行三种模式。具体工作情况如下：①热泵单独运行：制热运行过程中，压缩机16排出的制冷剂经四通阀13进入蒸发芯体4降温冷却，与周围空气进行热交换，在蒸发风机7的作用下吹热风进入车厢，达到制热的效果。②热泵和水暖同时运行：该模式下热泵机组制热运行原理同①，热泵工作的同时，燃油加热器及水泵开始工作，热水通过输水管路进入到9水暖散热片，在蒸发风机7的作用下，对车内空气进行加热。③水暖单独工作：此时热泵的压缩机16和冷凝风机8不工作，仅蒸发风机7工作。燃油加热器将水路中的水加热，在水泵的作用下，将热水送到9水暖散热片中，并在蒸发风机7的作用下，对车内的空气进行加热，进而达到制热的目的。

本实用新型设计可实现热泵制热加水暖式辅热功能的集成，两种制热形式可单独控制，充分发挥热泵制热节能性好，水暖制热均匀性好、停机后温度保持时间长等优势。而在极端工况下热泵及水暖系统可同时工作，大大提升空调制热量。另外热泵系统化霜过程中，水暖系统可持续为车内提供热量，保证车辆舒适度。另外，该产品配置方式也解决了特殊地区针对顶置PTC法规限制的问题。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种带有顶置水暖的热泵式空调，其特征在于：包括热泵系统和水暖系统，所述热泵系统包括蒸发芯体（4）、蒸发风机（7）、冷凝芯体（15）、冷凝风机（8）和压缩机（16），其特征在于：所述水暖系统包括蒸发芯体（4）的两侧分别设置的一个水暖散热片（9），所述两个水暖散热片之间通过分别连接有进水接口（22）和出水接口（22）的两个橡胶软管连通，两个橡胶软管与燃油加热器连通。

2.根据权利要求1所述的一种带有顶置水暖的热泵式空调，其特征在于：所述水暖系统还包括连接在水暖散热片（9）与燃油加热器之间橡胶软管上的磁力水泵。

3.根据权利要求2所述的一种带有顶置水暖的热泵式空调，其特征在于：所述热泵系统和水暖系统相互独立，所述热泵系统包括空调控制器，空调控制器的输出端与蒸发风机（7）、冷凝风机（8）和压缩机（16）连接；所述水暖系统包括水暖控制器，所述水暖控制器的输出段连接燃油加热器和磁力水泵。

4.根据权利要求3所述的一种带有顶置水暖的热泵式空调，其特征在于：所述水暖控制器为翘班开关。

5.根据权利要求1所述的一种带有顶置水暖的热泵式空调，其特征在于：所述每个水暖散热片（9）的出水口处的橡胶软管（3）上均连接有放气阀（24）。