CN218948879U - 空调系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其是涉及一种空调系统及车辆。所述空调系统，包括压缩机、室内换热器、室外换热器和气液分离器，还包括：加热装置，所述加热装置包括加热源、与所述加热源连通的输送管道以及与所述输送管道连通的换热件，所述输送管道内用于流通加热介质；所述压缩机的出口与所述室内换热器的进口连通，所述室内换热器的出口与所述室外换热器的进口连通，所述气液分离器连通在所述室外换热器和所述压缩机之间；所述气液分离器包括外壳和设置在所述外壳内的液相区，所述换热件与所述气液分离器连接，以对所述液相区加热。

Description

空调系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其是涉及一种空调系统及车辆。

背景技术

相关技术中的一种空调系统包括压缩机、室内换热器、室外换热器、气液分离器以及控制阀等。制冷剂可以由压缩机流出进入室内换热器，然后经过室外换热器，到达气液分离器，然后回到压缩机。其中，为了保障压缩机的正常工作，压缩机需要润滑油润滑，在制冷剂循环过程中，会带走部分润滑油，润滑油一同循环最终回到压缩机，正常情况下，润滑油和液相制冷剂在气液分离器的液相区，润滑油可以通过气液分离器的出油口流出，从而最终回到压缩机；但是，当所采用的制冷剂(例如：二氧化碳)的温度低至某一温度区间(可以定义为密度翻转温度区间)时，其密度会发生改变，制冷剂的密度大于润滑油的密度，润滑油翻转至制冷剂的上方，就会导致润滑油无法正常通过出油口回到压缩机，从而导致回油困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调系统及车辆，以在一定程度上解决现有技术中存在的回油困难的技术问题。

本实用新型提供了一种空调系统，包括压缩机、室内换热器、室外换热器和气液分离器，还包括：加热装置，所述加热装置包括加热源、与所述加热源连通的输送管道以及与所述输送管道连通的换热件，所述输送管道内用于流通加热介质；所述压缩机的出口与所述室内换热器的进口连通，所述室内换热器的出口与所述室外换热器的进口连通，所述气液分离器连通在所述室外换热器和所述压缩机之间；所述气液分离器包括外壳和设置在所述外壳内的液相区，所述换热件与所述气液分离器连接，以对所述液相区加热。

当环境比较寒冷时，空调系统在制热模式下工作，高温高压(相较于换热后的低温低压的制冷剂而言)的气态制冷剂由压缩机进入室内换热器，制冷剂在室内换热器内与外部空气进行换热，从而对室内换热器周围的空气进行加热，将加热后的空气吹入车舱内，以对车舱进行加热；然后，制冷剂进入室外换热器，从室外环境中吸热，然后进入气液分离器进行气液分离，最后回到压缩机；在此过程中，加热源与输送管道连通使得输送管道内的加热介质相较于气液分离器内的液相流体具有较高温度，加热介质由输送管道进入换热件，换热件可以对液相区内的液相流体进行加热，从而可以实现避免流体处于密度翻转温度区间，使得流体处于密度翻转区间之上，从而表面制冷剂和润滑油互换方位，进而可以保障润滑油顺利回油。

进一步地，所述空调系统还包括温度检测元件，所述温度检测元件与所述气液分离器连接，以对所述液相区的流体温度进行检测。

作为一种可选方案，所述加热源包括热源管道，所述热源管道上设有第一控制阀；所述热源管道的一端与所述压缩机的出口连通，所述热源管道的另一端与所述输送管道连通；所述第一控制阀与所述温度检测元件通信连接。

作为一种可选方案，所述换热件为加热管道，所述加热管道的一端与所述输送管道连通，所述加热管道的另一端伸入所述液相区内以与所述液相区内的流体混合。

作为一种可选方案，所述加热源还包括流回管道；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部，所述换热件与所述流回管道的一端连通，所述流回管道的另一端与所述室内换热器的出口连通。

作为一种可选方案，所述加热装置还包括热源换热器、第一循环泵、第一循环管道和出液管道；所述热源管道的远离所述压缩机的一端与所述热源换热器的第一进口连通，所述出液管道连通在所述热源换热器的第一出口和所述室内换热器的出口之间；所述输送管道连通在所述热源换热器的进口和所述换热件之间，所述第一循环管道连通在所述换热件和所述热源换热器的第二出口之间；所述第一循环泵设置在所述第一循环管道上；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部。

作为一种可选方案，所述加热源包括加热件、第二循环泵、第二循环管道和第二控制阀；所述输送管道连通在所述加热件和所述换热件之间，所述第二循环管道连通在所述换热件和所述加热件之间，所述第二循环泵设置在所述第二循环管道上，所述第二控制阀设置在所述输送管道上；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部；第二控制阀与所述温度检测元件通信连接。

进一步地，所述换热件包括换热管道，所述换热管道盘绕在所述外壳的外壁上或者盘绕在所述液相区的外壁上。

进一步地，所述换热件包括液相换热器，所述液相换热器设置在所述外壳的外壁上，或者所述液相换热器设置在所述外壳内。

本实用新型提供一种车辆，包括车本体空调系统，所述空调系统设置在车体内。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例的空调系统的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例的空调系统的结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例的空调系统的结构示意图；

图4为本实用新型第四实施例的空调系统的结构示意图。

图标：1-压缩机；2-第一换热器；3-第二换热器；4-室外换热器；5-气液分离器；6-加热装置；7-第一节流阀；8-第二节流阀；601-热源管道；602-输送管道；603-第一控制阀；604-流回管道；605-热源换热器；606-第一循环泵；607-第一循环管道；608-出液管道；609-加热件；610-第二循环泵；611-第二控制阀；612-第三控制阀；613-第二循环管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种空调系统，包括压缩机1、室内换热器、室外换热器4、气液分离器5和加热装置6，所述加热装置6包括加热源、与所述加热源连通的输送管道602以及与所述输送管道602连通的换热件，所述输送管道602内用于流通加热介质；所述压缩机1的出口与所述室内换热器的进口连通，所述室内换热器的出口与所述室外换热器4的进口连通，所述气液分离器5连通在所述室外换热器4和所述压缩机1之间；所述气液分离器5包括外壳和设置在所述外壳内的液相区，所述换热件与所述气液分离器5连接，以对所述液相区加热。

本实施例中，当环境比较寒冷时，空调系统在制热模式下工作，高温高压(相较于换热后的低温低压的制冷剂而言)的气态制冷剂由压缩机1进入室内换热器，制冷剂在室内换热器内与外部空气进行换热，从而对室内换热器周围的空气进行加热，将加热后的空气吹入车舱内，以对车舱进行加热；然后，制冷剂进入室外换热器4，从室外环境中吸热，然后进入气液分离器5进行气液分离，最后回到压缩机1；在此过程中，加热源与输送管道602连通使得输送管道602内的加热介质相较于气液分离器5内的液相流体具有较高温度，加热介质由输送管道602进入换热件，换热件可以对液相区内的液相流体进行加热，从而可以实现避免流体处于密度翻转温度区间，使得流体处于密度翻转区间之上，从而表面制冷剂和润滑油互换方位，进而可以保障润滑油顺利回油。

具体地，室内换热器可以包括第一换热器2和第二换热器3，第一换热器2的进口与压缩机1的出口连通，第一换热器2的出口与第二换热器3的进口连通，第二换热器3的出口与室外换热器4的进口连通；当然还可以串联更多换热器。可以在第一换热器2和第二换热器3之间设置第一节流阀7，在第二换热器3和室外换热器4之间设置第二节流阀8。可以在室内换热器的侧部设置风扇或者风机，从而可以将室内换热器周围的空气吹气车舱内，从而实现对车舱内的温度进行控制调节。

其中，可以根据使用经验，例如：当环境温度低于哪一温度时，润滑就会出现回油困难的问题，在到达该温度时，使加热装置6工作。

作为一种可选方案，所述空调系统还包括温度检测元件，所述温度检测元件设置在所述气液分离器5上，以对所述液相区的流体(液相区的流体可以包括液相制冷剂和润滑油)温度进行检测。

本实施例中，温度检测元件(例如：温度计或者温度传感器)可以对液相区内的流体温度进行检测，当检测到流体温度到达密度翻转温度区间时，加热装置6开始工作。

其中，温度检测元件可以与车辆的控制系统通信连接，加热装置6与车辆的控制系统通信连接，控制系统控制加热装置6工作。

作为一种可选方案，所述加热源包括热源管道601，所述热源管道601上设有第一控制阀603；所述热源管道601的一端与所述压缩机1的出口连通，所述热源管道601的另一端与所述输送管道602连通；所述第一控制阀603与所述温度检测元件通信连接。第一控制阀603可以控制热原管道的开闭，以及调节热原管道内的流体的流量。

本实施例中，当温度检测元件及检测到液相区内的流体温度不高于密度翻转温度区间时，第一控制阀603打开热原管道；制冷剂由压缩机1流出后，一部分以正常路线进入室内换热器，另一部分进入热源管道601，进入热原管道内的高温制冷剂进入输送管道602，此时高温制冷剂作为加热介质进入换热件，换热件对液相区内的流体进行加热。

其中，在热源管道601与压缩机1的出口连通的前提下，加热装置6的结构形式可以为多种。

例如：如图1所示，所述换热件为加热管道，所述加热管道的一端与所述输送管道602连通，所述加热管道的另一端伸入所述液相区内以与所述液相区内的流体混合。

本实施例中，高温的制冷剂直接与液相区内的液相制冷剂和润滑油混合，从而提高制冷剂和润滑油的整体温度，避免流体温度不高于密度翻转温度区间。

其中，可以设置加热结构对加热管道内的制冷剂进行进一步加热，例如：在加热管道的外侧设置电加热元件，电加热元件对于其对应的加热管道部分进行加热，以对经过该部分的制冷剂进行加热；或者，在加热管道上串联加热仓，制冷剂由加热管道的上游流入加热仓，然后再由加热仓流入加热管道的下游，加热仓包括仓体和设置在仓体上的电加热元件，仓体内形成空腔，电加热元件能够对仓体进行加热，从而对空腔内的制冷剂进行加热，从而提高进入加热管道的下游的制冷剂的温度等。

又如：如图2所示，所述加热源还包括流回管道604；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部，所述换热件与所述流回管道604的一端连通，所述流回管道604的另一端与所述室内换热器的出口连通。

本实施例中，制冷剂作为加热介质。换热件设置在外壳的外部(以间接对气液分离器的液相区进行加热)，或者换热件设置在外壳内(以直接对气液分离器的液相区进行加热)，也就是说，换热件不与液相区的内部连接，在液相区外对液相区加热，从而对液相区内的流体进行加热，这样可以实现换热件的多种形式结构设置。高温的制冷剂由输送管道602进入换热件，换热件与外壳或者液相区进行换热，换热后的制冷剂由换热件进入流回管道604，流回管道604内的制冷剂于室内换热器的出口处的流体回合流向下游。

其中，换热件可以包括换热管道，所述换热管道盘绕在所述外壳的外壁上或者盘绕在所述液相区的外壁上。或者，换热件为液相换热器，所述液相换热器设置在所述外壳的外壁上，或者所述液相换热器设置在所述外壳内且所述液相区外。

再如：如图3所示，所述加热装置6还包括热源换热器605、第一循环泵606、第一循环管道607和出液管道608；所述热源管道601的远离所述压缩机1的一端与所述热源换热器605的第一进口连通，所述出液管道608连通在所述热源换热器605的第一出口和所述室内换热器的出口之间；所述输送管道602连通在所述热源换热器605的进口和所述换热件之间，所述第一循环管道607连通在所述换热件和所述热源换热器605的第二出口之间；所述第一循环泵606设置在所述第一循环管道607上；所述换热件设置在所述外壳的外部(以间接对气液分离器的液相区进行加热)，或者换热件设置在外壳内(以直接对气液分离器的液相区进行加热)。

本实施例中，高温的制冷剂由压缩机1的出口进入热源管道601，然后通过热源换热器605的第一进口进入换热器内，同时，第一循环泵606将第一循环管道607内的加热介质(例如：水)泵入热源换热器605内，高温的制冷剂将热量传递给加热介质；换热后的制冷剂由热源换热器605的第一出口进入出液管道608，然后由出液管道608与室内换热器的出口处的流体混合，流向下游；换热后的加热介质由换热器的第二出口流至输送管道602，然后由输送管道602流至换热件，加热介质子换热件内完成换热后又进入循环管道，以此循环。

其中，换热件可以包括换热管道，所述换热管道盘绕在所述外壳的外壁上或者盘绕在所述液相区的外壁上。或者，换热件液相换热器，所述液相换热器设置在所述外壳的外壁上，或者所述液相换热器设置在所述外壳内且所述液相区外。

还可以在输送管道602上设置第三控制阀612，第三控制阀612可以对输送管道602内的流体流量进行控制调节。

作为一种可选方案，如图4所示，所述加热源包括加热件609、第二循环泵610、第二循环管道613和第二控制阀611；所述输送管道602连通在所述加热件609和所述换热件之间，所述第二循环管道613连通在所述换热件和所述加热件609之间，所述第二循环泵610设置在所述第二循环管道613上，所述第二控制阀611设置在所述输送管道602上；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部且所述液相区的外部。

本实施例中，加热件609对加热介质(例如：水)进行加热，加热后的加热介质进入输送管道602内，然后经过输送管道602后进入换热件，加热介质在换热件内实现换热后，又进入第二循环管道613，然后再回到加热件609，以此循环，第二循环泵610为加热介质的循环提供动力。

其中，加热件609可以为电加热体(例如：电加热丝或者PTC加热件609等)，也可以为能够对车辆的发动机或者电池等发热部件的余热进行回收利用的部件(例如：换热器)。

换热件可以包括换热管道，所述换热管道盘绕在所述外壳的外壁上或者盘绕在所述液相区的外壁上。或者，换热件液相换热器，所述液相换热器设置在所述外壳的外壁上，或者所述液相换热器设置在所述外壳内且所述液相区外。

本实用新型的实施例还提供了一种车辆，包括上述任一技术方案所述的空调系统，因而，具有该空调系统的全部有益技术效果，在此，不再赘述。车辆还包括车本体，空调系统设置在车本体内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种空调系统，包括压缩机(1)、室内换热器、室外换热器(4)和气液分离器(5)，其特征在于，还包括：加热装置(6)，所述加热装置(6)包括加热源、与所述加热源连通的输送管道(602)以及与所述输送管道(602)连通的换热件，所述输送管道(602)内用于流通加热介质；所述压缩机(1)的出口与所述室内换热器的进口连通，所述室内换热器的出口与所述室外换热器(4)的进口连通，所述气液分离器(5)连通在所述室外换热器(4)和所述压缩机(1)之间；所述气液分离器(5)包括外壳和设置在所述外壳内的液相区，所述换热件与所述气液分离器(5)连接，以对所述液相区加热。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括温度检测元件，所述温度检测元件与所述气液分离器(5)连接，以对所述液相区的流体温度进行检测。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述加热源包括热源管道(601)，所述热源管道(601)上设有第一控制阀(603)；所述热源管道(601)的一端与所述压缩机(1)的出口连通，所述热源管道(601)的另一端与所述输送管道(602)连通；所述第一控制阀(603)与所述温度检测元件通信连接。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述换热件为加热管道，所述加热管道的一端与所述输送管道(602)连通，所述加热管道的另一端伸入所述液相区内以与所述液相区内的流体混合。

5.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述加热源还包括流回管道(604)；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部，所述换热件与所述流回管道(604)的一端连通，所述流回管道(604)的另一端与所述室内换热器的出口连通。

6.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述加热装置(6)还包括热源换热器(605)、第一循环泵(606)、第一循环管道(607)和出液管道(608)；所述热源管道(601)的远离所述压缩机(1)的一端与所述热源换热器(605)的第一进口连通，所述出液管道(608)连通在所述热源换热器(605)的第一出口和所述室内换热器的出口之间；所述输送管道(602)连通在所述热源换热器(605)的进口和所述换热件之间，所述第一循环管道(607)连通在所述换热件和所述热源换热器(605)的第二出口之间；所述第一循环泵(606)设置在所述第一循环管道(607)上；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部。

7.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述加热源包括加热件(609)、第二循环泵(610)、第二循环管道(613)和第二控制阀(611)；所述输送管道(602)连通在所述加热件(609)和所述换热件之间，所述第二循环管道(613)连通在所述换热件和所述加热件(609)之间，所述第二循环泵(610)设置在所述第二循环管道(613)上，所述第二控制阀(611)设置在所述输送管道(602)上；所述换热件设置在所述外壳的外部或者所述外壳的内部；第二控制阀(611)与所述温度检测元件通信连接。

8.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述换热件包括换热管道，所述换热管道盘绕在所述外壳的外壁上或者盘绕在所述液相区的外壁上。

9.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述换热件包括液相换热器，所述液相换热器设置在所述外壳的外壁上，或者所述液相换热器设置在所述外壳内。

10.一种车辆，其特征在于，包括车本体和如权利要求1-9中任一项所述的空调系统，所述空调系统设置在车体内。

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