CN212148301U - 汽车空调热循环系统及汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车空调领域，公开一种汽车空调热循环系统及汽车空调系统，包括冷媒循环管路和水路循环管路，所述冷媒循环管路包括依次连通的压缩机、冷凝器以及室外换热器，所述冷凝器与所述水路循环管路连通，所述冷媒循环管路还包括板式换热器；所述板式换热器的第一流体通道与所述室外换热器和所述压缩机连通，所述板式换热器的第二流体通道与汽车电机散热管路连通。本实用新型通过板式换热器获取汽车的电机产生的热量，实现汽车电机散热管路与冷媒循环管路的热交换，利用电机的热量对冷媒辅助加热，提高低温环境下的加热效率，降低汽车电量的消耗，改善整车续航里程。

Description

汽车空调热循环系统及汽车空调系统

技术领域

本实用新型涉及汽车空调领域，具体地涉及一种汽车空调热循环系统以及一种汽车空调系统。

背景技术

随着纯电动车技术的发展，电动车的续航里程问题越来越明显，特别是在冬季低温环境，需要开启空调系统保证乘员舱舒适性的条件下，电池的续航里程明显降低。

目前电动汽车的空调系统主要采用热泵循环系统，热泵循环系统的原理是：压缩机将冷媒(制冷剂)压缩转变为高温高压的气体流入冷凝器，冷媒在冷凝器吸冷放热后变成中温高压的液体，经膨胀变成低温低压的液体，流过室外换热器(蒸发器)，转变为低温低压的气体回到压缩机，以此循环。冷凝器将冷媒的热量交换到循环的水路，将水路中的冷水加热，流至车内的暖风芯体，通过鼓风机加热室内空气，达到采暖的目的。

当外界环境温度较低时，冷媒的蒸发吸热能力会大大降低。例如，制冷剂R134a的沸点为26.1℃，当外界环境低于-10℃时，室外换热器提供的热量无法满足制冷剂蒸发为气态，无法将水路中的冷水加热到足够的温度。此时需要启动高压水加热器进行辅助加热，而高压水加热器的热转换效率并不高，会大量消耗电动车电池的电量，导致电池的续航里程降低。因此，现有的热泵循环系统在低温环境下加热效率低，应用环境受到了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车空调热循环系统，提高低温环境下的加热效率，降低汽车电量的消耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽车空调热循环系统，包括冷媒循环管路和水路循环管路，所述冷媒循环管路包括依次连通的压缩机、冷凝器以及室外换热器，所述冷凝器与所述水路循环管路连通，所述冷媒循环管路还包括板式换热器；所述板式换热器的第一流体通道与所述室外换热器和所述压缩机连通，所述板式换热器的第二流体通道与汽车电机散热管路连通。

可选的，所述板式换热器通过三通电磁阀与所述汽车电机散热管路连通。

可选的，所述汽车电机散热管路包括散热器、电机以及第一水泵，所述三通电磁阀的进口与所述第一水泵连通，所述三通电磁阀的出口与所述散热器和所述板式换热器的第二流体通道连通。

可选的，所述汽车电机散热管路还包括第一膨胀壶，所述第一膨胀壶的通气孔与所述三通电磁阀和所述散热器之间的管路连通，所述第一膨胀壶的补水孔与所述第一水泵和所述电机之间的管路连通。

可选的，所述水路循环管路包括暖风芯体、第二水泵以及所述冷凝器，所述冷凝器的第一流体通道与所述压缩机和所述室外换热器连通，所述冷凝器的第二流体通道与所述第二水泵和所述暖风芯体连通。

可选的，所述冷凝器与所述暖风芯体之间连接有高压水加热器。

可选的，所述水路循环管路还包括第二膨胀壶，所述第二膨胀壶的通气孔与所述冷凝器和所述第二水泵之间的管路连通，所述第二膨胀壶的补水孔与所述第二水泵和所述暖风芯体之间的管路连通。

可选的，所述冷凝器与所述室外换热器之间连接有电子膨胀阀。

可选的，还包括风扇，所述风扇用于为所述室外换热器送风。

本实用新型还提供一种汽车空调系统，包括上述的汽车空调热循环系统。

本实用新型提供的汽车空调热循环系统，通过板式换热器获取汽车的电机产生的热量，实现汽车电机散热管路与冷媒循环管路的热交换，利用电机的热量对冷媒辅助加热，即使在低温环境仍能满足冷媒蒸发所需的热量，提高低温环境下的加热效率，降低汽车电量的消耗，改善整车续航里程。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的汽车空调热循环系统的结构示意图。

附图标记说明

100-冷媒循环管路，101-压缩机，102-冷凝器，103-电子膨胀阀，

104-室外换热器，105-板式换热器，106-三通电磁阀，107-散热器，

108-电机，109-第一水泵，110-第一膨胀壶，111-风扇；

200-水路循环管路，201-高压水加热器，202-暖风芯体，203-第二水泵，

204-第二膨胀壶，205-鼓风机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

图1是本实用新型实施例提供的汽车空调热循环系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的汽车空调热循环系统，包括冷媒循环管路100和水路循环管路200。所述冷媒循环管路100包括依次连通的压缩机101、冷凝器102以及室外换热器104，所述冷凝器102与所述水路循环管路200连通，通过冷凝器102将冷媒的热量传导至所述水路循环管路200，为汽车空调提供采暖热量。所述冷媒循环管路100还包括板式换热器105，所述板式换热器105的第一流体通道与所述室外换热器104和所述压缩机101连通，所述板式换热器105的第二流体通道与汽车电机散热管路连通。所述冷凝器102与所述室外换热器104之间连接有电子膨胀阀103，通过所述电子膨胀阀103调节进入室外换热器104的冷媒的流量。

汽车空调的压缩机101将冷媒压缩为高温高压的气体流入冷凝器102，冷媒流过冷凝器102的过程中将热量传导给经过冷凝器102的冷水，给冷水加热；冷媒吸冷放热后凝结为液体，液态的冷媒通过电子膨胀阀103进入室外换热器104，通过室外换热器104将外界环境的热量与冷媒液体进行热交换，对冷媒液体加热升温，使冷媒液体蒸发为冷媒气体。但是在外界环境温度非常低时，仅仅依靠室外换热器，冷媒液体不能吸收到足够的热量，蒸发受到影响。板式换热器105的作用是对冷媒进行辅助加热。板式换热器105的第二流体通道与汽车电机的散热管路(水路循环)连通，获取汽车电机产生的热量，冷媒经过板式换热器105的第一流体通道时与第二流体通道的热水进行热量交换，利用电机的热量对冷媒辅助加热，满足冷媒进入压缩机的温度。即使外界环境温度低于-10℃，在板式换热器105的加热作用下，仍能满足冷媒蒸发所需的热量。

本实施例中，所述板式换热器105通过三通电磁阀106与所述汽车电机散热管路连通。所述汽车电机散热管路包括散热器107、电机108以及第一水泵109，所述三通电磁阀106的进口与所述第一水泵109连通，所述三通电磁阀106的出口与所述散热器107和所述板式换热器105的第二流体通道连通。汽车电机散热管路的流体介质为水，电机108产生的热量将水加热，热水通过第一水泵109循环流动，通过三通电磁阀106控制热水流向板式换热器105或散热器107。例如，在空调系统启动的情况下，热水流向板式换热器105，一方面为电机108散热，另一方面为冷媒加热；空调系统未启动时，热水流向散热器107，为电机108散热。

所述汽车电机散热管路还包括第一膨胀壶110，所述第一膨胀壶110的通气孔与所述三通电磁阀106和所述散热器107之间的管路连通，所述第一膨胀壶110的补水孔与所述第一水泵109和所述电机108之间的管路连通。第一膨胀壶110的作用是为汽车电机散热管路加注和补偿液体。

所述水路循环管路200包括暖风芯体202、第二水泵203以及所述冷凝器102，所述冷凝器102的第一流体通道与所述压缩机101和所述室外换热器104连通，所述冷凝器102的第二流体通道与所述第二水泵203和所述暖风芯体202连通。所述水路循环管路200的流体介质为水，冷凝器102利用高温冷媒的热量加热水，在第二水泵203的泵送作用下，热水传递至暖风芯体202，暖风芯体202将鼓风机205吹出的风加热，形成暖风。

所述冷凝器102与所述暖风芯体202之间连接有高压水加热器201，高压水加热器201作为辅助加热设备，在冷媒加热不能满足需要时可启动高压水加热器201的加热功能。

所述水路循环管路200还包括第二膨胀壶204，所述第二膨胀壶204的通气孔与所述冷凝器102和所述第二水泵203之间的管路连通，所述第二膨胀壶204的补水孔与所述第二水泵203和所述暖风芯体202之间的管路连通。第二膨胀壶204的作用是为水路循环管路200加注和补偿液体。

本实用新型的热循环系统还设置有风扇111，利用风扇111为室外换热器104送风或为散热器107散热，提高热交换效率。

本实用新型实施例提供的汽车空调热循环系统，通过板式换热器105获取汽车的电机108产生的热量，实现汽车电机散热管路与冷媒循环管路100的热交换，利用电机108的热量对冷媒辅助加热，即使在低温环境仍能满足冷媒蒸发所需的热量，提高低温环境下的加热效率，降低汽车电量的消耗，改善整车续航里程。

本实用新型还提供一种汽车空调系统，包括上述的汽车空调热循环系统。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种汽车空调热循环系统，包括冷媒循环管路和水路循环管路，所述冷媒循环管路包括依次连通的压缩机、冷凝器以及室外换热器，所述冷凝器与所述水路循环管路连通，其特征在于，所述冷媒循环管路还包括板式换热器；

所述板式换热器的第一流体通道与所述室外换热器和所述压缩机连通，所述板式换热器的第二流体通道与汽车电机散热管路连通。

2.根据权利要求1所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述板式换热器通过三通电磁阀与所述汽车电机散热管路连通。

3.根据权利要求2所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述汽车电机散热管路包括散热器、电机以及第一水泵，所述三通电磁阀的进口与所述第一水泵连通，所述三通电磁阀的出口与所述散热器和所述板式换热器的第二流体通道连通。

4.根据权利要求3所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述汽车电机散热管路还包括第一膨胀壶，所述第一膨胀壶的通气孔与所述三通电磁阀和所述散热器之间的管路连通，所述第一膨胀壶的补水孔与所述第一水泵和所述电机之间的管路连通。

5.根据权利要求1所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述水路循环管路包括暖风芯体、第二水泵以及所述冷凝器，所述冷凝器的第一流体通道与所述压缩机和所述室外换热器连通，所述冷凝器的第二流体通道与所述第二水泵和所述暖风芯体连通。

6.根据权利要求5所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述冷凝器与所述暖风芯体之间连接有高压水加热器。

7.根据权利要求5所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述水路循环管路还包括第二膨胀壶，所述第二膨胀壶的通气孔与所述冷凝器和所述第二水泵之间的管路连通，所述第二膨胀壶的补水孔与所述第二水泵和所述暖风芯体之间的管路连通。

8.根据权利要求1所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，所述冷凝器与所述室外换热器之间连接有电子膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的汽车空调热循环系统，其特征在于，还包括风扇，所述风扇用于为所述室外换热器送风。

10.一种汽车空调系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的汽车空调热循环系统。

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