CN107449130B - 空调系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及具有其的车辆，空调系统包括：空调风道；压缩机，压缩机包括排气口和吸气口；换向阀，换向阀包括第一阀口至第四阀口；串联连接的第一室内换热器和第二室内换热器，在第一室内换热器和第二室内换热器之间的冷媒流路上设有冷媒支路，冷媒支路上设有控制阀，控制阀用于控制冷媒单向地从第一室内换热器流向第三阀口；室外换热器；节流元件；风门组件，风门组件设在空调风道内且位于第一室内换热器和第二室内换热器之间以控制从进风口进入到空调风道内的空气是否流经第二室内换热器。本发明的空调系统，能够提高能效和工作效率，增强制热和制冷效果。

Description

空调系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种空调系统及具有其的车辆。

背景技术

在相关技术的车辆的空调系统中，室内换热器未被充分地利用，从而影响空调系统的制热能效。同时空调系统的制冷和制热效果有待提高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆的空调系统，能够提高能效和工作效率，增强制热和制冷效果。

本发明还提出一种车辆，包括上述的空调系统。

根据本发明实施例的用于车辆的空调系统，所述车辆包括驾驶室，空调系统包括：空调风道，所述空调风道具有进风口和出风口，所述出风口朝向所述驾驶室开口；压缩机，所述压缩机包括排气口和吸气口；换向阀，所述换向阀包括第一阀口至第四阀口，所述第一阀口的一端与所述吸气口相连，所述第一阀口的另一端与所述第三阀口和所述第四阀口中的一个切换导通，所述第二阀口的一端与所述排气口相连，所述第二阀口的另一端与所述第三阀口和所述第四阀口中的另一个切换导通；串联连接的第一室内换热器和第二室内换热器，所述第一室内换热器和所述第二室内换热器分别设在所述空调风道内且所述第一室内换热器靠近所述进风口，所述第二室内换热器的一端与所述第三阀口相连，在所述第一室内换热器和第二室内换热器之间的冷媒流路上设有冷媒支路，所述冷媒支路的另一端与所述第三阀口连通，所述冷媒支路上设有控制阀，所述控制阀用于控制冷媒单向地从所述第一室内换热器流向所述第三阀口；室外换热器，所述室外换热器的一端与所述第四阀口相连；节流元件，所述节流元件分别与所述第一室内换热器和所述室外换热器相连；风门组件，所述风门组件设在所述空调风道内且位于所述第一室内换热器和所述第二室内换热器之间以控制从所述进风口进入到所述空调风道内的空气是否流经所述第二室内换热器。

根据本发明实施例的用于车辆的空调系统，通过设置串联连接的第一室内换热器和第二室内换热器，并且通过风门组件控制从进风口进入到空调风道内的空气是否流经第二室内换热器，从而能够提高空调系统的能效和工作效率，增强空调系统的制热和制冷效果。

根据本发明的一些实施例，所述空调系统还包括风机，所述风机设在所述进风口处。

根据本发明的一些实施例，所述空调系统还包括储液回热器，所述储液回热器内设有相互换热的第一流路和第二流路，所述第一流路两端分别与所述室外换热器和所述节流元件相连，所述第二流路的两端分别与所述吸气口和所述第一阀口相连。

可选地，所述控制阀为单向阀。

可选地，所述节流元件为电子膨胀阀。

具体地，所述风门组件为可转动地设在所述空调风道内的转动门以改变所述空调风道内的空气流向。

可选地，所述换向阀为四通阀。

可选地，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器的两端分别与所述第一阀口和所述吸气口相连。

可选地，所述空调系统为热泵机组。

根据本发明实施例的车辆，包括：驾驶室和上述的用于车辆的空调系统。

根据本发明实施例的车辆，通过设置根据本发明上述实施例的空调系统，从而能够提高空调系统的能效和工作效率，增强车辆对驾驶室的制热和制冷效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的空调系统制热时的示意图；

图2是图1中的空调系统的局部示意图A；

图3是根据本发明实施例的空调系统制冷时的示意图；

图4是图3中的空调系统的局部示意图B。

附图标记：

空调系统100；

空调风道a；进风口11；出风口12；压缩机2；排气口21；吸气口22；换向阀3；第一阀口31；第二阀口32；第三阀口33；第四阀口34；第一室内换热器4；第二室内换热器5；冷媒支路b；控制阀6；室外换热器7；节流元件8；风门组件9；风机10；储液回热器20；第一流路20a；第二流路20b；风道壳体30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的用于车辆的空调系统100，其中车辆(图未示出)包括驾驶室。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的用于车辆的空调系统100，包括：空调风道a、换向阀3、第一室内换热器4、第二室内换热器5、室外换热器7、节流元件8和风门组件9。

具体而言，空调风道a具有进风口11和出风口12，出风口12朝向驾驶室开口。第一室内换热器4和第二室内换热器5串联连接，第一室内换热器4和第二室内换热器5分别设在空调风道a内且第一室内换热器4靠近进风口11。由此可知，空调风道a内的空气在第一室内换热器4和第二室内换热器5的作用下进行换热，通过进风口11进入到空调风道a内的空气换热后通过出风口12流向驾驶室，从而可实现驾驶室的制冷和制热需求。(图1-图4中的单向箭头指的是空气在空调风道a内的流动方向)

压缩机2包括排气口21和吸气口22。换向阀3包括第一阀口31至第四阀口34，第一阀口31的一端与吸气口22相连，第一阀口31的另一端与第三阀口33和第四阀口34中的一个切换导通，第二阀口32的一端与排气口21相连，第二阀口32的另一端与第三阀口33和第四阀口34中的另一个切换导通。第二室内换热器5的一端与第三阀口33相连。在第一室内换热器4和第二室内换热器5之间的冷媒流路上设有冷媒支路b，冷媒支路b的另一端与第三阀口33连通，冷媒支路b上设有控制阀6，控制阀6用于控制冷媒单向地从第一室内换热器4流向第三阀口33。室外换热器7的一端与第四阀口34相连。节流元件8分别与第一室内换热器4和室外换热器7相连。

从而可知，当空调系统100制热时，第一阀口31与第四阀口34导通，第二阀口32与第三阀口33导通。压缩机2内高温高压的冷媒气体从排气口21排出压缩机2，由于冷媒支路b上的控制阀6用于控制冷媒单向地从第一室内换热器4流向第三阀口33，从而冷媒经过第二阀口32和第三阀口33后依次流经第二室内换热器5和第一室内换热器4，气态的冷媒依次在第二室内换热器5和第一室内换热器4内进行冷凝放热以换热，换热后的冷媒流向节流元件8，经过节流元件8节流降温降压后，冷媒流向室外换热器7，液态的冷媒在室外换热器7内进行蒸发吸热以换热，换热后的冷媒经过第四阀口34和第一阀口31后由吸气口22流回压缩机2，由此完成空调系统100制热时的冷媒循环。

从而与现有技术相比，本发明实施例的空调系统100在制热时，第一室内换热器4和第二室内换热器5共同工作，充分地利用了第一室内换热器4和第二室内换热器5，进而提高了空调系统100的制热能效和制热效率，增强了空调系统100的制热效果。

当空调系统100制冷时，第一阀口31与第三阀口33导通，第二阀口32与第四阀口34导通。压缩机2内高温高压的冷媒气体从排气口21排出压缩机2，并且经过第二阀口32和第四阀口34流向室外换热器7，气态的冷媒在室外换热器7内进行冷凝放热以换热，换热后的冷媒流向节流元件8，经过节流元件8节流降温降压后，冷媒流经第一室内换热器4，液态的冷媒在第一室内换热器4内进行蒸发吸热以换热，由于冷媒支路b上的控制阀6用于控制冷媒单向地从第一室内换热器4流向第三阀口33，从而使换热后的冷媒直接经过冷媒支路b流向换向阀3，经过第三阀口33和第一阀口31后由吸气口22流回压缩机2，由此完成空调系统100制冷时的冷媒循环。

从而与现有技术相比，本发明实施例的空调系统100在制冷时，在第一室内换热器4内换热后的冷媒可直接通过冷媒支路b流向换向阀3而不流经第二室内换热器5，从而能够减小冷媒的流动阻力，提高空调系统100的制冷效率。

风门组件9设在空调风道a内且位于第一室内换热器4和第二室内换热器5之间以控制从进风口11进入到空调风道a内的空气是否流经第二室内换热器5。

从而，如图1-图2所示，当空调系统100制热时，可通过风门组件9控制从进风口11进入到空调风道a内的空气依次经过第一室内换热器4和第二室内换热器5，从而可以提高空气在空调风道a内的换热效果，进而有利于提高空调系统100的制热能效和制热效率，增强空调系统100的制热效果。

可以理解的是，空气的流动方向与冷媒的流动方向是相反的，因此本发明实施例的空调系统100制热时充分地利用了逆流换热器的特性，从而在增强空气在空调风道a内的换热效果的同时也能够节省换热面积。同时使本发明的空调系统100更适合使用CO2冷媒，从而有利于保证空调系统100的安全可靠性，同时降低空调系统100的制造成本。

如图3-图4所示，当空调系统100制冷时，可通过风门组件9控制从进风口11进入到空调风道a内的空气只经过第一室内换热器4，从而有效地减小空调风道a内的空气的流动阻力，提高了空调风道a内的空气的流动速度，进而提高空调系统100的制冷效率，增强空调系统100的制冷效果。

根据本发明实施例的用于车辆的空调系统100，通过设置串联连接的第一室内换热器4和第二室内换热器5，并且通过风门组件9控制从进风口11进入到空调风道a内的空气是否流经第二室内换热器5，从而能够提高空调系统100的能效和工作效率，增强空调系统100的制热和制冷效果。

根据本发明的一些实施例，空调系统100还包括风机10，风机10设在进风口11处。从而能够有效地增大空调风道a内的空气流量，提高空调风道a内空气的流动速度，进而提高空调系统100的工作效率。

根据本发明的一些实施例，空调系统100还包括储液回热器20，储液回热器20内设有相互换热的第一流路20a和第二流路20b，第一流路20a两端分别与室外换热器7和节流元件8相连，第二流路20b的两端分别与吸气口22和第一阀口31相连。由此可知，第一流路20a和第二流路20b内的冷媒可以进行换热，从而有利于提高空调系统100的能效，同时提高空调系统100的可靠性。

当空调系统100制热时，经节流元件8节流降温降压后的冷媒首先经过第一流路20a流向室外换热器7，在室外换热器7内换热后的冷媒经过第四阀口34和第一阀口31后流经第二流路20b，最后经吸气口22流回压缩机2。由于流经第一流路20a和第二流路20b内的冷媒均经过节流元件8的节流降温降压，从而流经第一流路20a和第二流路20b的冷媒均为低温冷媒。由此可知，空调系统100制热时，储液回热器20无回热功能。

当空调系统100制冷时，在室外换热器7内换热后的冷媒经过第一流路20a后流向节流元件8，经节流元件8节流降温降压后的冷媒流经第一室内换热器4以换热，换热后的冷媒经过冷媒支路b、第三阀口33和第一阀口31后流经第二流路20b，最后经吸气口22流回压缩机2。由此可知，从压缩机2内排出的高温高压的冷媒在室外换热器7内换热后直接流向第一流路20a，而流经第二流路20b的冷媒是经过节流元件8的节流降温降压后的冷媒。从而可知，空调系统100制冷时，储液回热器20具有回热功能，第一流路20a内的高温冷媒和第二流路20b内的低温冷媒在流经储液回热器20时相互进行换热，从而有利于提高空调系统100的能效。

可选地，控制阀6为单向阀。由此可知，控制阀6的结构简单，同时可以保证控制阀6控制冷媒单向地从第一室内换热器4流向第三阀口33的可靠性。

可选地，在冷媒支路b和第二室内换热器5之间设有开关阀(图未示出)。从而在空调系统100制热时，开启开关阀以导通第二室内换热器5和第一室内换热器4。在空调系统100制冷时，关闭开关阀，从而能够进一步地保证空调系统100制冷时，冷媒经过冷媒支路b流向第三阀口33，进而提高空调系统100的可靠性。

可选地，节流元件8为电子膨胀阀。从而能够保证节流元件8对冷媒的节流降温降压效果，有利于提高空调系统100的能效。

具体地，风门组件9为可转动地设在空调风道a内的转动门以改变空调风道a内的空气流向。由此可知，风门组件9的结构简单，同时能够保证风门组件9改变空调风道a内的空气流向的可靠性。

可选地，换向阀3为四通阀。从而能够保证换向阀3的可靠性。

可选地，空调系统100还包括气液分离器(图未示出)，气液分离器的两端分别与第一阀口31和吸气口22相连。从而能够有效地避免压缩机2出现液击现象，有利于延长空调系统100的使用寿命。

可选地，空调系统100为热泵机组。从而使空调系统100的整体结构小型化，更适用于同时具有采暖和制冷需求的用户，同时使空调系统100的能效高，能够降低空调系统100的运行成本。

根据本发明实施例的车辆，包括：驾驶室和上述的用于车辆的空调系统100。

根据本发明实施例的车辆，通过设置根据本发明上述实施例的空调系统100，从而能够提高空调系统100的能效和工作效率，增强车辆对驾驶室的制热和制冷效果。

具体地，车辆包括风道壳体30，风道壳体30内限定出空调风道a。

下面参考图1-图4对根据本发明一个具体实施例的用于车辆的空调系统100结构进行详细说明。但是需要说明的是，下述的说明仅具有示例性，普通技术人员在阅读了本发明的下述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

如图1-图4所示，本发明实施例的用于车辆的空调系统100。其中，车辆包括驾驶室和风道壳体30，空调系统100为热泵机组。

具体地，空调系统100包括：空调风道a、换向阀3、第一室内换热器4、第二室内换热器5、室外换热器7、节流元件8、风门组件9、风机10和储液回热器20。

风道壳体30内限定出空调风道a，空调风道a具有进风口11和出风口12，出风口12朝向驾驶室开口，风机10设在进风口11处。第一室内换热器4和第二室内换热器5串联连接，第一室内换热器4和第二室内换热器5分别设在空调风道a内且第一室内换热器4靠近进风口11。

风门组件9为可转动地设在空调风道a内的转动门，并且风门组件9位于第一室内换热器4和第二室内换热器5之间以控制从进风口11进入到空调风道a内的空气是否流经第二室内换热器5。

压缩机2包括排气口21和吸气口22。换向阀3为四通阀，换向阀3包括第一阀口31至第四阀口34，第一阀口31的一端与吸气口22相连，第一阀口31的另一端与第三阀口33和第四阀口34中的一个切换导通，第二阀口32的一端与排气口21相连，第二阀口32的另一端与第三阀口33和第四阀口34中的另一个切换导通，第二室内换热器5的一端与第三阀口33相连，室外换热器7的一端与第四阀口34相连。

在第一室内换热器4和第二室内换热器5之间的冷媒流路上设有冷媒支路b，冷媒支路b的另一端与第三阀口33连通，冷媒支路b上设有控制阀6，控制阀6用于控制冷媒单向地从第一室内换热器4流向第三阀口33。其中，控制阀6为单向阀。

节流元件8为电子膨胀阀，节流元件8分别与第一室内换热器4和室外换热器7相连。储液回热器20内设有相互换热的第一流路20a和第二流路20b，第一流路20a两端分别与室外换热器7和节流元件8相连，第二流路20b的两端分别与吸气口22和第一阀口31相连。

根据本发明实施例的空调系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的空调系统，所述车辆包括驾驶室，其特征在于，所述空调系统包括：

空调风道，所述空调风道具有进风口和出风口，所述出风口朝向所述驾驶室开口；

压缩机，所述压缩机包括排气口和吸气口；

换向阀，所述换向阀包括第一阀口至第四阀口，所述第一阀口的一端与所述吸气口相连，所述第一阀口的另一端与所述第三阀口和所述第四阀口中的一个切换导通，所述第二阀口的一端与所述排气口相连，所述第二阀口的另一端与所述第三阀口和所述第四阀口中的另一个切换导通；

串联连接的第一室内换热器和第二室内换热器，所述第一室内换热器和所述第二室内换热器分别设在所述空调风道内且所述第一室内换热器靠近所述进风口，所述第二室内换热器的一端与所述第三阀口相连，在所述第一室内换热器和第二室内换热器之间的冷媒流路上设有冷媒支路，所述冷媒支路的另一端与所述第三阀口连通，所述冷媒支路上设有控制阀，所述控制阀用于控制冷媒单向地从所述第一室内换热器流向所述第三阀口；

室外换热器，所述室外换热器的一端与所述第四阀口相连；

节流元件，所述节流元件分别与所述第一室内换热器和所述室外换热器相连；

风门组件，所述风门组件设在所述空调风道内且位于所述第一室内换热器和所述第二室内换热器之间以控制从所述进风口进入到所述空调风道内的空气是否流经所述第二室内换热器；

在制热时，所述风门组件控制进入到所述空调风道内的空气流经所述第二室内换热器；

在制冷时，所述风门组件控制进入到所述空调风道内的空气不流经所述第二室内换热器。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，还包括风机，所述风机设在所述进风口处。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，还包括储液回热器，所述储液回热器内设有相互换热的第一流路和第二流路，所述第一流路两端分别与所述室外换热器和所述节流元件相连，所述第二流路的两端分别与所述吸气口和所述第一阀口相连。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，所述控制阀为单向阀。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，所述节流元件为电子膨胀阀。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，所述风门组件为可转动地设在所述空调风道内的转动门以改变所述空调风道内的空气流向。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，所述换向阀为四通阀。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，还包括气液分离器，所述气液分离器的两端分别与所述第一阀口和所述吸气口相连。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的空调系统，其特征在于，所述空调系统为热泵机组。

10.一种车辆，其特征在于，包括：驾驶室和根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的空调系统。