CN209079593U - 一种具有余热利用效果的车用空调及车辆 - Google Patents

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邢艳青
熊国辉
黄定英
吴荣华
王春磊
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Abstract

本实用新型属于汽车空调技术领域,公开了一种具有余热利用效果的车用空调及车辆。该具有余热利用效果的车用空调包括:除霜系统,其包括室外换热器和与室外换热器连接的液液换热器,室外换热器和液液换热器均能通入制冷剂;余热利用系统,其包括电机电控机构和与电机电控机构连接的液液换热器,电机电控机构和液液换热器均能通入循环液,循环液经过电机电控机构后进入液液换热器中,并与制冷剂换热。本实用新型的车用空调利用电机电控机构运行中产生的热量,并将这部分热量对液液换热器进行换热,从而提高了车用空调在冬季除霜运行时的能效,降低了能耗,并缩短了除霜时间,解决了现有车用空调在冬季除霜运行时能效低和能耗高的问题。

Description

一种具有余热利用效果的车用空调及车辆
技术领域
本实用新型涉及汽车空调技术领域,尤其涉及一种具有余热利用效果的车用空调及车辆。
背景技术
传统车的夏季制冷通过单冷空调解决,冬季采暖通过利用温度较高的发动机冷却水或排气实现。新能源车辆中电机电控运行过程中产生余热,但是温度较低,直接用来供暖难以满足舒适性要求。
目前新能源车辆的车厢、电机电控和电池等设备的冷却和加热均独立存在。车厢通过独立的电动空调进行冷却和加热,电机电控通过风冷散热器进行冷却,电池通过独立配备一台电动空调或集成在车厢电动空调内进行冷却和加热。冬季的低温情况下,电动空调以热泵模式运行时,室外换热器因温度较低,很容易结霜,空调需要停止热泵运行而进入除霜运行,从而造成车辆无热量输入,舒适性降低,且除霜运行时能效低、能耗大和时间长。但是,电机电控在冬季运行过程中会产生热量,目前这部分热量是释放到环境空气中,造成能量的浪费。
因此,亟待需要提供一种新型具有余热利用效果的车用空调及车辆来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有余热利用效果的车用空调及车辆,以解决现有车用空调在冬季除霜运行时能效低和能耗高的问题。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种具有余热利用效果的车用空调,包括:
除霜系统,其包括室外换热器和与室外换热器连接的液液换热器,室外换热器和液液换热器均能通入制冷剂;
余热利用系统,其包括电机电控机构和与电机电控机构连接的液液换热器,电机电控机构和液液换热器均能通入循环液,循环液经过电机电控机构后进入液液换热器中,并与制冷剂换热。
作为优选,制热系统沿制冷剂流向依次包括压缩机、四通阀、室外换热器、节流机构和液液换热器,液液换热器通过四通阀与压缩机连接。
作为优选,节流机构为膨胀阀或毛细管。
作为优选,液液换热器为板式换热器或套管式换热器。
作为优选,电机电控机构还连接有至少一个水泵和膨胀水箱。
作为优选,电机电控机构还连接有第一三通阀,并通过第一三通阀与液液换热器连接。
作为优选,电机电控机构还通过第一三通阀连接有散热器。
作为优选,液液换热器还连接有第二三通阀,并通过第二三通阀与电机电控机构连接。
作为优选,液液换热器还通过第二三通阀连接有室内换热器。
一种车辆,包括上述的具有余热利用效果的车用空调。
本实用新型的有益效果:
本实用新型的车用空调利用电机电控机构运行中产生的热量,并将这部分热量对液液换热器进行换热,从而提高了车用空调在冬季除霜运行时的能效,降低了能耗,并缩短了除霜时间,解决了现有车用空调在冬季除霜运行时能效低和能耗高的问题。
附图说明
图1是本实用新型提供的具有余热利用效果的车用空调的结构示意图。
图中:
1、压缩机;2、四通阀;3、室内换热器;4、节流机构;5、室外换热器;6、电机电控机构;7、水泵;8、膨胀水箱;9、散热器;11、液液换热器;21、第一三通阀;22、第二三通阀。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示,其为本实用新型提供的具有余热利用效果的车用空调的结构示意图。该具有余热利用效果的车用空调包括除霜系统和余热利用系统,其中:
除霜系统在冬季运行,且该系统沿制冷剂流向依次包括压缩机1、四通阀2、室外换热器5、节流机构4和液液换热器11,液液换热器11通过四通阀2与压缩机1连接。具体工作原理为:压缩机1排出高温高压制冷剂,通过四通阀2进入室外换热器5中,与室外换热器5上的冰霜进行热交换,室外换热器5上的冰霜吸热融化,使得室外换热器5中的高温高压制冷剂被冷却成中温高压液态制冷剂;再经过节流机构4,制冷剂降温降压成气液混合的饱和制冷剂后,进入液液换热器11的制冷剂侧,与液液换热器11的高温循环液进行热交换,吸收高温循环液的热量,使得低温低压制冷剂吸热蒸发形成制冷剂蒸汽;最后通过四通阀2回到压缩机1中。
余热利用系统在冬季运行,且该系统包括电机电控机构6,电机电控机构6中能通入循环液,循环液经过电机电控机构6后,吸收电机电控机构6运行中产生的热量,循环液温度升高,高温循环液通过第一三通阀21进入液液换热器11的循环液侧,并与制冷剂换热。本实用新型的车用空调利用电机电控机构6运行中产生的热量,并将这部分热量对液液换热器11进行换热,从而提高了车用空调在冬季运行的能效,降低了能耗,并缩短了除霜时间,解决了现有车用空调在冬季运行时能效低和能耗高的问题。
具体地,节流机构4为膨胀阀或毛细管,膨胀阀优选为热力膨胀阀,也可以是电子膨胀阀。
具体地,液液换热器11为板式换热器或套管式换热器。
具体地,电机电控机构6还连接有至少一个水泵7,水泵7用于给循环液的流动提供动力。在本实用新型中,循环液优选为水。
具体地,电机电控机构6还连接有膨胀水箱8,膨胀水箱8能起到容纳系统循环液的膨胀量,同时还起到定压作用和为系统补水的作用。
具体地,电机电控机构6还连接有散热器9。在夏季运行时,循环液与制冷剂独立运行,且循环液的流经位置依次为:水泵7、电机电控机构6、第一三通阀21、散热器9,散热器9与水泵7连接,形成一个散热循环通路。
在夏季以制冷模式运行时,空调的制冷剂流向位置依次为:压缩机1、四通阀2、室外换热器5、节流机构4、液液换热器11、四通阀2和压缩机1。循环液的流向位置依次为:水泵7、液液换热器11、第二三通阀22、室内换热器3和水泵7。
在冬季以制热(即热泵)模式运行时,空调的制冷剂流向位置依次为:压缩机1、四通阀2、液液换热器11、节流机构4、室外换热器5、四通阀2和压缩机1。循环液的流向位置依次为:水泵7、液液换热器11、第二三通阀22、室内换热器3和水泵7。
本实用新型还提供了一种车辆,包括上述具有余热利用效果的车用空调,采用上述车用空调可使得车辆在冬季运行时能效更高和能耗更低。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,包括:
除霜系统,其包括室外换热器(5)和与所述室外换热器(5)连接的液液换热器(11),所述室外换热器(5)和所述液液换热器(11)均能通入制冷剂;
余热利用系统,其包括电机电控机构(6)和与所述电机电控机构(6)连接的所述液液换热器(11),所述电机电控机构(6)和所述液液换热器(11)均能通入循环液,所述循环液经过所述电机电控机构(6)后进入所述液液换热器(11)中,并与所述制冷剂换热;
所述除霜系统沿制冷剂流向依次包括压缩机(1)、四通阀(2)、室外换热器(5)、节流机构(4)和所述液液换热器(11),所述液液换热器(11)通过所述四通阀(2)与所述压缩机(1)连接。
2.根据权利要求1所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述节流机构(4)为膨胀阀或毛细管。
3.根据权利要求1所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述液液换热器(11)为板式换热器或套管式换热器。
4.根据权利要求1所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述电机电控机构(6)还连接有至少一个水泵(7)和膨胀水箱(8)。
5.根据权利要求1所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述电机电控机构(6)还连接有第一三通阀(21),并通过所述第一三通阀(21)与所述液液换热器(11)连接。
6.根据权利要求5所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述电机电控机构(6)还通过所述第一三通阀(21)连接有散热器(9)。
7.根据权利要求1所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述液液换热器(11)还连接有第二三通阀(22),并通过所述第二三通阀(22) 与所述电机电控机构(6)连接。
8.根据权利要求7所述的具有余热利用效果的车用空调,其特征在于,所述液液换热器(11)还通过所述第二三通阀(22)连接有室内换热器(3)。
9.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的具有余热利用效果的车用空调。
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