一种热泵空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及车用热泵空调技术领域，尤其涉及一种热泵空调系统。


背景技术：

2.电动汽车在冬季由于没有发动机提供余热进行采暖，从而要求车用热泵空调系统不但具有夏季制冷功能，还应承担冬季的采暖需求。
3.现有的车用热泵空调系统，当系统进行热泵运行时，如果车外换热器出现低温结霜现象，霜层会阻挡换热器内部冷媒与外界空气的热交换，导致冷媒无法从环境中吸取热量，使得进入压缩机的冷媒将保持液体，为避免液体对压缩机的伤害，压缩机将停机或只能以极低的转速运行，热泵系统将难以提供足够的热量。为了避免车内出风温度的降低，系统一般将在空调箱内配置大功率高压ptc加热器，在系统结霜时，起动大功率高压ptc加热器，通过电加热替代热泵系统，为车内供暖。
4.由于现有的车用热泵空调系统在结霜时无法正常工作，所以必须配置大功率高压ptc加热器，导致热泵系统同时配置了两套加热系统，结构复杂，而且由于大功率高压ptc加热器用量较少，价格较贵，使得整个热泵系统的成本较高。
5.因此，亟需一种热泵空调系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种热泵空调系统，简化了系统的结构，降低了空调成本，增加了舒适性。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种热泵空调系统，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、气液分离器、加热结构以及空调箱，所述空调箱设置有进风口以及出风口，所述第一换热器设置在所述空调箱内且位于所述进风口与所述出风口之间，所述压缩机的出口与所述第一换热器的第一端口连通，所述第一换热器的第二端口能够与所述第二换热器的第一端口连通，所述第二换热器的第二端口能够与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口连通，所述加热结构设置在所述气液分离器侧或者所述压缩机侧。
9.作为优选，所述加热结构的加热元件设置在所述气液分离器的内部或者所述气液分离器的外部。
10.作为优选，所述气液分离器与所述压缩机之间设置有吸气管，所述气液分离器的出口与所述吸气管的一端连通，所述压缩机的进口与所述吸气管的另一端连通。
11.作为优选，所述加热结构的加热元件设置在所述吸气管的内部或者所述吸气管的外部。
12.作为优选，还包括第三换热器，所述第三换热器设置在所述空调箱内且位于所述进风口与所述第一换热器之间，所述第二换热器的第二端口能够与所述第三换热器的第一端口连通，所述第三换热器的第二端口能够与所述气液分离器的进口连通。
13.作为优选，还包括切换阀，所述切换阀的第一接口与所述第二换热器的第二端口连通，所述切换阀的第二接口与所述第三换热器的第一端口连通，所述第三换热器的第二端口与所述气液分离器的进口之间的管路上设置有节点，所述切换阀的第三接口与所述节点连通。
14.作为优选，所述气液分离器的进口与所述节点之间的管路上设置有第一节流元件。
15.作为优选，所述切换阀的第二接口与所述第三换热器的第一端口之间的管路上设置有第二节流元件。
16.作为优选，所述第一换热器的第二端口与所述第二换热器的第一端口之间的管路上设置有流量调节装置，所述流量调节装置包括第三节流元件以及阀元件，所述第三节流元件与所述阀元件并联。
17.作为优选，所述进风口设置有风扇。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型提供的热泵空调系统，在制热循环时，通过在气液分离器侧或者压缩机侧设置加热结构，加热结构可以在吸气温度较低时运行，用于提高吸气温度，使得排气温度更高，增加车内出风的舒适性。加热结构也可在第二换热器结霜时运行，以使进入压缩机的低压液态冷媒加热为气态，减少液态冷媒对压缩机的液击作用。当第二换热器进行化霜时，启动加热结构，使化霜后的高压液体冷媒被加热为低压气态冷媒，防止了压缩机发生液击现象。这样，在不同的工况条件下，热泵空调系统都可不用停机。由于热泵空调系统可以连续工作，第一换热器始终处于高压高温状态，所以空调箱内无需设置ptc加热器。该热泵空调系统，简化了系统的结构，降低了空调成本，增加了舒适性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其它的附图。
21.图1是本实用新型提供的热泵空调系统的示意图一；
22.图2是本实用新型提供的热泵空调系统的示意图二。
23.图中：
24.100、压缩机；101、吸气管；200、第一换热器；300、第二换热器；400、气液分离器；500、加热结构；600、空调箱；601、风扇；700、第三换热器；800、切换阀；900、第一节流元件；1000、第二节流元件；1100、流量调节装置；1101、第三节流元件；1102、阀元件。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
26.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固
定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
29.下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.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。
31.实施例一
32.如图1所示，本实施例提供了一种热泵空调系统，包括压缩机100、第一换热器200、第二换热器300、气液分离器400，加热结构500以及空调箱600，其中，空调箱600设置有进风口以及出风口，第一换热器200设置在空调箱600内，而且第一换热器200设置在进风口与出风口之间，压缩机100的出口与第一换热器200的第一端口连通，第一换热器200的第二端口能够与第二换热器300的第一端口连通，第二换热器300的第二端口能够与气液分离器400的进口连通，气液分离器400的出口与压缩机100的进口连通，加热结构500设置在气液分离器400侧。本实施例的制热循环回路为：压缩机100-第一换热器200-第二换热器300-气液分离器400-压缩机100。
33.本实施例提供的热泵空调系统，在制热循环时，通过在气液分离器400侧设置加热结构500，加热结构500可以在吸气温度较低时运行，用于提高吸气温度，使得排气温度更高，增加车内出风的舒适性。加热结构500也可在第二换热器300结霜时运行，以使进入压缩机100的低压液态冷媒加热为气态，减少液态冷媒对压缩机100的液击作用。当第二换热器300进行化霜时，启动加热结构500，使化霜后的高压液体冷媒被加热为低压气态冷媒，防止了压缩机100发生液击现象。这样，在不同的工况条件下，热泵空调系统都可不用停机。由于热泵空调系统可以连续工作，第一换热器200始终处于高压高温状态，所以空调箱600内无需设置ptc加热器。该热泵空调系统，简化了系统的结构，降低了空调成本，增加了舒适性。
34.可选地，本实施例中加热结构500的加热元件设置在气液分离器400的内部或者气液分离器400的外部。通过将加热元件设置在气液分离器400的内部或者外部，能够加热气液分离器400内的液态冷媒，保证进入压缩机100内的冷媒为气态，避免液态冷媒进入压缩
机100内而对压缩机100产生液击作用，以使压缩机100能够稳定运行，而且避免压缩机100损坏，保证了压缩机100的使用寿命。示例性地，加热结构500可以但不限于是ptc加热器、电阻加热管、高频管、红外管或者加热带。
35.本实施例提供的热泵空调系统还包括第三换热器700，其中，第三换热器700设置在空调箱600内，而且第三换热器700位于进风口与第一换热器200之间，第二换热器300的第二端口能够与第三换热器700的第一端口连通，第三换热器700的第二端口能够与气液分离器400连通。通过设置第三换热器700，能够实现热泵空调系统的制冷需求，提升用户体验。本实施例的制冷循环回路为：压缩机100-第一换热器200-第二换热器300-第三换热器700-气液分离器400-压缩机100。
36.可选地，本实施例提供的热泵空调系统还包括切换阀800，其中，切换阀800的第一接口与第二换热器300的第二端口连通，切换阀800的第二接口与第三换热器700的第一端口连通，第三换热器700的第二端口与气液分离器400的进口之间的管路上设置有节点，切换阀800的第三接口与节点连通。通过设置切换阀800，能够对热泵空调系统的制冷模式以及制热模式进行切换，从而满足用户的不同使用需求，而且操作简便。示例性地，切换阀800可以但不限于是三通阀。
37.在一个具体的实施例中，气液分离器400的进口与节点之间的管路上设置有第一节流元件900。通过设置第一节流元件900，当第二换热器300进行化霜时，可以关小第一节流元件900的开度并启动加热结构500，使化霜后的高压液体冷媒被加热为低压气态冷媒，防止压缩机100液击现象。
38.进一步地，切换阀800的第二接口与第三换热器700的第一端口之间的管路上设置有第二节流元件1000。通过设置第二节流元件1000，当热泵空调系统处于制冷模式时，可以通过调节第二节流元件1000的开度，从而对制冷强度进行调节，便于用户调节热泵空调系统的制冷温度。
39.本实施例中的第一换热器200的第二端口与第二换热器300的第一端口之间的管路上设置有流量调节装置1100，流量调节装置1100包括第三节流元件1101以及阀元件1102，第三节流元件1101与阀元件1102并联设置。示例性地，第一节流元件900、第二节流元件1000以及第三节流元件1101可以采用电子膨胀阀或热力膨胀阀等，本实施例优选采用控制方便的电子膨胀阀。
40.为了保证空调箱600内风流动的稳定性，在本实施例中，进风口设置有风扇601，通过设置风扇601，热风或者冷风能够从出风口吹出，为用户提供舒适的环境。
41.实施例二
42.如图2所示，本实施例提供了一种热泵空调系统，包括压缩机100、第一换热器200、第二换热器300、气液分离器400，加热结构500以及空调箱600，其中，空调箱600设置有进风口以及出风口，第一换热器200设置在空调箱600内，而且第一换热器200设置在进风口与出风口之间，压缩机100的出口与第一换热器200的第一端口连通，第一换热器200的第二端口能够与第二换热器300的第一端口连通，第二换热器300的第二端口能够与气液分离器400的进口连通，气液分离器400的出口与压缩机100的进口连通，加热结构500设置在压缩机100侧。本实施例的制热循环回路为：压缩机100-第一换热器200-第二换热器300-气液分离器400-压缩机100。
43.本实施例提供的热泵空调系统，在制热循环时，通过在压缩机100侧设置加热结构500，加热结构500可以在吸气温度较低时运行，用于提高吸气温度，使得排气温度更高，增加车内出风的舒适性。加热结构500也可在第二换热器300结霜时运行，以使进入压缩机100的低压液态冷媒加热为气态，减少液态冷媒对压缩机100的液击作用。当第二换热器300进行化霜时，启动加热结构500，使化霜后的高压液体冷媒被加热为低压气态冷媒，防止了压缩机100发生液击现象。这样，在不同的工况条件下，热泵空调系统都可不用停机。由于热泵空调系统可以连续工作，第一换热器200始终处于高压高温状态，所以空调箱600内无需设置ptc加热器。该热泵空调系统，简化了系统的结构，降低了空调成本，增加了舒适性。
44.可选地，本实施例中的气液分离器400与压缩机100之间设置有吸气管101，气液分离器400的出口与吸气管101的一端连通，压缩机100的进口与吸气管101的另一端连通。通过设置吸气管101，能够对加热结构500的热量进行吸收利用，使进入压缩机100的低压液态冷媒加热为气态，提高压缩机100的吸气温度，防止压缩机100出现液击的现象。作为优选的技术方案，加热结构500的加热元件设置在吸气管101的内部或者吸气管101的外部。通过上述结构，加热元件释放的热量能够被进入压缩机100的低压液态冷媒更好地吸收，液态冷媒被加热气态，保证进入压缩机100内的冷媒为气态，避免液态冷媒进入压缩机100内而对压缩机100产生液击作用，以使压缩机100能够稳定运行，而且避免压缩机100损坏，保证了压缩机100的使用寿命。更为优选地，加热结构500的加热元件包裹在吸气管101的外部，减少加热元件的能量损耗，降低热泵空调系统的能耗。示例性地，加热结构500可以但不限于是ptc加热器、电阻加热管、高频管、红外管或者加热带。
45.本实施例的其它结构与实施例一相同，在此不一一赘述。
46.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人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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。