CN2935020Y

CN2935020Y - 一种空调系统

Info

Publication number: CN2935020Y
Application number: CN 200620017225
Authority: CN
Inventors: 陈力
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2016-07-24

Abstract

本实用新型公开了一种空调系统，包括冷凝器、压缩机、冷凝器风扇、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、控制电路；压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次管路连接；冷凝器由管路连接于压缩机与储液干燥器之间；控制电路包括A/C控制模块、水温传感器；冷凝器包括主冷凝器、副冷凝器，二者并联或串联。由于增设了副冷凝器，本实用新型应用于汽车上时，可根据整车热负荷的情况，切断或打开副冷凝器，改变冷凝器的换热能力，保证整车制冷效果依然可以达到较佳状态。

Description

一种空调系统

【技术领域】

本实用新型涉及一种空调系统，尤其涉及一种适用于汽车使用的空调系统。

【背景技术】

在目前的汽车行业内，一般而言，在空调系统的设计当中，为了保证整车空调系统制冷效果良好，工作状态稳定，特别是考虑到空调系统的冷凝器，由于其安装环境恶劣和容易受污染等特点，其设计换热能力应比理论值大一定的系数。一般设计冷凝器要求换热能力应为Q_k＝Q_o+N≈mQ_o

其中Q_k-冷凝器的热负荷，单位为W；

Q_o-蒸发器的热负荷，亦即制冷量，单位为W；

N-压缩机消耗的功率，单位为W；

m-负荷系数，m＝1.2～1.3

现有技术的空调系统请参考图3所示，包括压缩机1、冷凝器2、冷凝器风扇4、储液干燥器8、膨胀阀9、蒸发器10。在实际设计中，按照经验，一般冷凝器2在标准测试工况下换热能力应为压缩机1转速1800rpm时制冷量的2.0-2.5倍。这样设计的目的是为了保证整车在热负荷过大时，比如高温长时间怠速.乘员过多或冷凝器使用时间过长后，换热能力自然的衰减等情况，空调系统的制冷效果良好。但这样设计的结果是整车空调系统在热负荷不足时，比如阴雨天气、高速行驶、发动机水温低等情况下，打开空调系统，会出现系统的高、低压压力过低。制冷剂在蒸发器10内不能完全蒸发，会有液态的制冷剂从蒸发器内流出的现象，这时就会出现蒸发器出现结冰，严重情况下，会造成压缩机冰堵，整个空调系统不能正常工作。比如当车内湿度较大，前风档有雾情况下打开空调，或在环境温度不高且高速行驶的条件下打开空调系统，这时整车热负荷不大，在这样的条件下运行空调，有时会有系统内高、低压压力过低的情况出现，有时低压侧的绝对压力会小于200kPa，这时，由于制冷剂温度过低，有可能会造成：1、蒸发器结冰，空调系统送风不畅，制冷效果不好；严重情况下，会造成压缩机冰堵，整个空调系统不能正常工作。2、制冷剂蒸发不完全，可能有液态的制冷剂进入到压缩机内，形成液击。

【发明内容】

本实用新型旨在提供一种的空调系统，该系统自动适应热负荷的变化，保证制冷效果，提高空调系统压缩机的使用寿命。

为此，本实用新型提出了一种空调系统，包括冷凝器、压缩机、冷凝器风扇、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、控制电路；所述压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次管路连接；所述冷凝器由管路连接于所述压缩机与储液干燥器之间；所述控制电路包括A/C控制模块、水温传感器；所述冷凝器包括主冷凝器、副冷凝器，二者并联或串联。

上述的空调系统，还包括执行阀，与副冷凝器串联构成串联支路，该串联支路与所述主冷凝器并联；该执行阀的控制端与所述控制电路电连接。所述冷凝器风扇包括主冷凝器风扇、副冷凝器风扇，分别设置于主冷凝器、副冷凝器内，其控制端分别与所述控制电路电连接。

或上述的空调系统，所述冷凝器包括主冷凝器、副冷凝器，二者串联；所述冷凝器风扇包括主冷凝器风扇、副冷凝器风扇，分别设置于主冷凝器、副冷凝器内，其控制端分别与所述控制电路电连接。

上述的空调系统，所述控制电路还包括三态压力开关，设置于所述压缩机与冷凝器之间，与所述压缩机、冷凝器分别管路连接，其控制端与所述A/C控制模块电连接。

上述的空调系统，所述控制电路还包括压力传感器，与所述设置于所述压缩机与蒸发器之间的管路中，与所述A/C控制模块电连接；所述控制电路根据该压力传感器的采集的压力值，控制所述执行阀的通断。

由于采用了以上的技术方案，其带来了如下的有益效果：

1)由于增设了副冷凝器，本实用新型应用于汽车上时，可根据整车热负荷的情况，切断或打开副冷凝器，改变冷凝器的换热能力，保证整车制冷效果依然可以达到较佳状态；2)通过低压侧压力传感器的设置，可保证系统压力在一个可靠的范围内，不会出现由于蒸发器换热不畅、蒸发器热敏电阻失效等原因造成的蒸发器结冰现象发生，从而杜绝压缩机液击现象发生，提高压缩机的使用寿命。

【附图说明】

图1是本实用新型汽车空调系统实施例一的结构图；

图2是本实用新型汽车空调系统实施例一的电控原理图；

图3是本实用新型汽车空调系统压力区域图；

图4是本实用新型汽车空调系统实施例二的冷凝器结构图；

【具体实施方式】

下面通过具体实施例结合附图对本实用新型做详细描述：

如图1所示，本例的空调系统包括：制冷压缩机1、主冷凝器2、副冷凝器3、主冷凝器风扇4、副冷凝器风扇5、三态压力开关6、电磁阀7、储液干燥器8、膨胀阀9、蒸发器10和压力传感器11；本例相关的控制电路请参考图2所示，包括：A/C控制模块12、空调继电器13、高速继电器14、低速继电器15、副风扇继电器16、蒸发器温度传感器17、水温传感器18、暖风开关19、暖风电机20和A/C开关21。

请参考图1所示，制冷压缩机作用是维持制冷剂在制冷系统中的循环；冷凝器分为明显独立的主冷凝器2、副冷凝器3，还有与冷凝器相对应的主冷凝器风扇4和副冷凝器风扇5，风扇的运转是由A/C控制模块来控制。其中，主冷凝器风扇4采用双速风扇，可以高、低两种速度运转，副冷凝器风扇5为单速风扇；在副冷凝器入口端加设一个可根据A/C控制模块的要求，起打开或关闭作用的执行阀即电磁阀7。储液器8通过管路连接在冷凝器的出口，起干燥和过滤制冷剂内水分和杂质；膨胀阀9用于调节制冷剂的流量；蒸发器10用于进行热交换。

请结合图1、图2所示，在压缩机1与冷凝器相连接的管路上设置有三态压力开关6，它的作用是监控空调系统高压侧的压力，当系统内的绝对压力P在0.296Mpa≤P≤3.5Mpa时，空调系统可以正常开启，当压力不符合要求时，即使提出开启请求，A/C控制模块也拒绝空调运行。当绝对压力P在0.296Mpa≤P≤1.5Mpa时，主冷凝器风扇低速运转，当绝对压力P在1.5Mpa≤P≤3.5Mpa时，主冷凝器风扇高速运转，此时副冷凝器风扇也同时运转。在压缩机与蒸发器连接的管路上设置有压力传感器11，压力传感器将感受到的压力以电压或电流信号提供给A/C控制模块12。当控制模块检测到系统低压侧的绝对压力P在0.150Mpa≤P≤0.300Mpa时，控制模块将切断电磁阀7，即切断副冷凝器3，减少冷凝器的换热量；当P＞0.300Mpa时，打开电磁阀7，增加冷凝器的换热量；当系统低压侧的绝对压力P≤0.150Mpa时，控制模块将切断压缩机电磁离合器，使空调系统不工作。

工作过程：

在本例中，高温高压的过热制冷剂气体从压缩机1排出后进入冷凝器，由于冷凝器周围温度比制冷剂的温度低，于是制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。这时制冷剂的绝对压力较高，一般超过1.0Mpa，经过通过贮液干燥器8将液态制冷剂过滤，干燥贮存，然后再输送入蒸发器10；液态制冷剂在进入蒸发器10之前，得经过感温膨胀阀9的调节，以控制进入蒸发器的10流量以配合蒸发器的需求量；由于膨胀阀9限制冷剂的流量，因此温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状(细小液滴)排出膨胀装置。制冷剂在经过蒸发器后，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。再由压缩机吸回再压缩再重复整个循环系统。

在制冷剂循环过程工程中，控制电路是这样工作的：

空调系统的A/C控制模块为空调系统的控制中心，与之相连的传感器包括发动机水温传感器18、蒸发器温度传感器17、低压侧压力传感器11、高压侧三态压力开关6、暖风开关19、AC开关21等等；与A/C控制模块相连接的执行器包括压缩机1、电磁阀7、主冷凝器风机41、副冷凝器风机51、暖风电机20、高速继电器14、低速继电器15、副冷凝器风扇继电器16等。在空调系统工作时，当A/C控制模块检测到高压绝对压力过高(大于3.5Mpa)或过低(小于0.296Mpa)时，空调将不能启动。当高压绝对压力P在0.296Mpa≤P≤1.5Mpa时，主冷凝器风扇低速运转，当绝对压力P在1.5Mpa≤P≤3.5Mpa时，主冷凝器风扇高速运转，此时副冷凝器风扇也同时运转。在压缩机与蒸发器连接的管路上设置有压力传感器11。压力传感器11将感受到的压力以电压或电流信号提供给A/C控制模块。当控制模块检测到系统低压侧的绝对压力P在0.150Mpa≤P≤0.200 Mpa时，控制模块开始关闭电磁阀7，切断副冷凝器3，以减少冷凝器的换热量；当P＞0.300Mpa时，打开电磁阀7，副冷凝器3工作，以增加冷凝器的换热量；当系统低压侧的绝对压力P≤0.150Mpa时，控制模块将切断压缩机电磁离合器，使空调系统不工作。

实施例二：本例与实施例一的不同之处在于，请参考图4所示，冷凝器的结构为在一个总成中划分出两个相对独立的区域，即主冷凝器2与副冷凝器3，在主冷凝器2的入口端201后并联电磁阀7，电磁阀7再连接副冷凝器入口端301，主冷凝器2出口端202、副冷凝器3出口端302由管路连接至储液干燥器8的入口端。冷凝器风扇采用单个风扇即可。

上述实施例仅仅是为了对本请实用新型进行说明，而不是对本实用新型的限制，本领域的技术人员可以理解，在不脱离本实用新型构思的前提下，本实用新型还可能有许多变型，比如：风扇的设计，比如主冷凝器风扇，可以选用双速风扇，也可以选用单一转速的风扇。电磁阀可以用通断式，也可以选用开度从0～全开连续线性变化的阀体。

主副冷凝器的连接方式可以是并联方式，也可以设计成串联方式，此时，可以不需要电磁阀来控制冷凝器换热量的大小，可改用副冷凝器风扇来控制冷凝器换热量的大小，比如说，当高压区压力高时，副冷凝器风扇工作，增加冷凝器的换热量；当高压区或低压区压力降低时，副风扇停止工作，此时，副冷凝器仅仅相当于一个较长的管子而已。

风扇的开启是将系统内的压力信号传递给A/C控制模块，再由模块控制风扇继电器线圈的通断来完成的，压力值的设定可根据不同的系统有所不同。

Claims

1、一种空调系统，包括冷凝器、压缩机、冷凝器风扇、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、控制电路；所述压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、压缩机依次管路连接；所述冷凝器由管路连接于所述压缩机与储液干燥器之间；所述控制电路包括A/C控制模块、水温传感器；其特征是：所述冷凝器包括主冷凝器、副冷凝器，二者并联或串联。

2、如权利要求1所述的空调系统，其特征是：还包括执行阀，与副冷凝器串联构成串联支路，该串联支路与所述主冷凝器并联；该执行阀的控制端与所述控制电路电连接。

3、如权利要求1所述的空调系统，其特征是：所述冷凝器包括主冷凝器、副冷凝器，二者串联；所述冷凝器风扇包括主冷凝器风扇、副冷凝器风扇，分别设置于主冷凝器、副冷凝器内，其控制端分别与所述控制电路电连接。

4、如权利要求2所述的空调系统，其特征是：所述冷凝器风扇包括主冷凝器风扇、副冷凝器风扇，分别设置于主冷凝器、副冷凝器内，其控制端分别与所述控制电路电连接。

5、如权利要求1或2所述的空调系统，其特征是：所述控制电路还包括三态压力开关，设置于所述压缩机与冷凝器之间，与所述压缩机、冷凝器分别管路连接，其控制端与所述A/C控制模块电连接。

6、如权利要求2或3所述的空调系统，其特征是：所述控制电路还包括压力传感器，设置于所述压缩机与蒸发器之间的管路中，与所述A/C控制模块电连接；所述控制电路根据该压力传感器的采集的压力值，控制所述执行阀的通断。