用于车辆的换热系统及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的换热系统及具有其的车辆。


背景技术：

2.相关技术中，大多数车辆换热除湿方案一般采用冷媒的余热或者电加热的方式进行加热除湿，而冷媒具有较高的可燃性，一旦发生泄漏，会对乘员舱内的乘员造成危害。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的热管换热系统。本实用新型将第一回路设置在机舱内，可以提高车辆安全性，即使在第一回路发生第一换热介质泄漏的情况下，对乘员舱内的乘员也留有充足的逃生时间。
4.本实用新型还提出一种具有上述换热系统的车辆。
5.根据本实用新型的用于车辆的换热系统包括：中间换热器，所述中间换热器内形成有彼此隔离的第一流路和第二流路，所述第一流路内的第一换热介质与所述第二流路内的第二换热介质在所述中间换热器实现换热；室外换热器，所述室外换热器与所述第一流路连通并形成第一回路，所述第一换热介质在所述室外换热器与室外空气进行换热；室内换热器，所述室内换热器与所述第二流路连通并形成第二回路，所述第二换热介质在所述室内换热器与所述车辆乘员舱内的气流进行换热；其中，所述第一回路设置于所述车辆的机舱内，所述第二回路的至少部分设置于所述车辆的乘员舱。
6.根据本实用新型的用于车辆的换热系统，通过设置中间换热器形成了分别与室内换热器和室外换热器分别连通并隔离的第一回路和第二回路，第一回路和第二回路内流通有不同的换热介质，在第一回路中所流通的第一换热介质为可燃性较高的介质，将第一回路设置于车辆机舱内，可以提高车辆的安全性，即使发生第一换热介质泄漏的情况下，对乘员舱内的乘员也留有充足的逃生时间，同时第二回路设置在机舱内，有利于简化管路的布置，降低换热系统的成本。
7.根据本实用新型的一个实施例，换热系统还包括：压缩机，所述压缩机的出口连接于所述第一流路与所述室外换热器中的一个；所述压缩机的进口连接于所述第一流路与所述室外换热器中的另一个。
8.根据本实用新型的一个实施例，换热系统还包括：四通阀，所述四通阀设置有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口可选择地与所述第二阀口、第三阀口中的一个连通，所述第四阀口可选择地与所述第二阀口、第三阀口中的另一个连通；所述第一阀口与所述压缩机出口连通，所述第二阀口与所述第一流路连通，所述第三阀口与所述室外换热器连通，所述第四阀口与所述压缩机进口连通。
9.根据本实用新型的一个实施例，换热系统还包括：气液分离器，所述气液分离器设
置于所述第一回路并位于所述压缩机的进口。
10.根据本实用新型的一个实施例，换热系统还包括：换热回路，所述换热回路设置有第一换热部和第二换热部，所述第一换热部邻近所述室外换热器，所述第二换热部邻近所述室内换热器，所述换热回路内流通有第三换热介质，所述第三换热介质适于在所述第一换热部和所述第二换热部进行热量的释放或吸收。
11.根据本实用新型的一个实施例，换热回路中，第一换热部的高度低于所述第二换热部的高度。
12.根据本实用新型的一个实施例，第三换热介质适于在第一换热部内进行蒸发，在第二换热部进行冷凝。
13.根据本实用新型的一个实施例，换热回路上设置有用于控制所述换热回路导通或断开的通断阀。
14.根据本实用新型的一个实施例，换热系统还包括：室内侧风机，所述室内侧风机设置于乘员舱内，所述室内换热器和所述第二换热部依次布置于所述室内侧风机的下游。
15.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
16.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的换热系统，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的换热系统，因此，根据本实用新型的车辆中第一换热介质不会经过乘员舱，在发生第一换热介质泄漏的情况下，第一换热介质在燃烧时不会直接威胁到乘员舱内乘客的安全，车辆的安全性高。
17.本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/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：
19.图1是根据本实用新型实施例的换热系统的结构示意图；
20.图2是根据本实用新型实施例的换热系统在制冷工况下的示意图。
21.图3是根据本实用新型实施例的室内换热器和第二换热部在风道内的结构示意图。
22.图4是根据本实用新型实施例的室外换热器和第一换热部在风道内的摆放示意图。
23.附图标记：
24.换热系统1；
25.机舱101、乘员舱102。
26.中间换热器11；
27.室外换热器12、室内换热器13；
28.压缩机14；
29.四通阀15、第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c和第四阀口d；
30.气液分离器16；
31.第一换热部171、第二换热部172、通断阀173、
32.室内侧风机181、室外侧风机182、电子膨胀阀191、水泵192；
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的换热系统1。
35.根据本实用新型的换热系统1包括中间换热器11、室外换热器12和室内换热器13，其中，中间换热器11内形成有彼此隔离的第一流路和第二流路，第一流路内流通有第一换热介质，第二流路内流通有第二换热介质，在相关技术中，第一换热介质一般为冷媒，而冷媒具有易燃、易爆的特性，导致对于车辆而言，当第一换热介质流入至车辆的乘员舱102时，存在一定的安全隐患，本实用新型通过中间换热器11，在中间换热器11中还设置有第二流路，而第二流路内流通有第二换热介质，第二换热介质可以为一种低风险的安全的换热介质，第一换热介质和第二换热介质在中间换热器11中实现了换热。
36.室外换热器12与第一流路连通并形成第一回路，第一换热介质在第一回路内进行相变，以实现热量的传递，例如，在制冷工况下，第一换热介质在室外换热器12放热，在第一流路中吸热，从而将第二换热介质的热量导出，实现车辆换热系统1的制冷。
37.室内换热器13与第二流路连通并形成第二回路，第二换热介质在第二流路内与第一流路内的第一换热介质进行热交换，以实现热量的传递，在一些实施例中，第二换热介质可以为水，水在流经第二流路时，第一换热介质在第一流路内进行相变，以吸收来自第二流路中水所携带的热量，从而降低水的温度，室内换热器13与第二流路之间形成有第二回路，水在第二流路中实现了降温，降温后再次流经室内换热器13时，可以用于与机舱101内的空气进行热交换，以降低机舱101内的温度，实现机舱101内的制冷。
38.相关技术中，第一换热介质大多具有可燃性，传统汽车空调主机在乘员舱102内，若出现第一换热介质泄漏对乘员舱102内的乘客造成巨大的安全隐患。
39.根据本实用新型的用于车辆的换热系统1，通过设置中间换热器11形成了分别与室内换热器13和室外换热器12分别连通并隔离的第一回路和第二回路，第一回路和第二回路内流通有不同的换热介质，在第一回路中所流通的第一换热介质为可燃性较高的介质，将第一回路设置于车辆机舱101内，可以提高车辆的安全性，即使发生第一换热介质泄漏的情况下，对乘员舱102内的乘员也留有充足的逃生时间，同时第二回路设置在机舱101内，有利于简化管路的布置，降低换热系统1的成本。
40.根据本实用新型的一个实施例，换热系统1包括压缩机14，压缩机14的出口连接于第一流路与室外换热器12中的一个，压缩机14的进口连接于第一流路与室外换热器12中的另一个。压缩机14的作用是将第一换热介质进行压缩，对第一换热介质进行做功，并驱动第一换热介质在第一回路中完成换热循环。
41.当换热系统1制冷时，压缩机14的出口与室外换热器12连通，第一换热介质经过压缩机14压缩变为高温高压的气态通过压缩机14出口排出，高温高压的气态第一换热介质在经过室外换热器12时进行冷凝放热，从而将热量排除至室外，第一换热介质经过室外换热
器12后变为中温中压的第一换热介质，在室外换热器12的下游还设置有电子膨胀阀191，中温中压的第一换热介质经过电子膨胀阀191后变为低温低压的气液两相态的第一换热介质，第一换热介质在经过第一流路时第一换热介质升温后变为中温高压的液态后经过中间换热器11进行蒸发吸热，蒸发吸热后的第一介质变为完全的气态或蒸发不完全的气液两相态通过气液分离器16，第二流路中的第二换热介质将热量传递给第一流路内的第一换热介质，从而实现温度的降低。气液两相态的第一换热介质回到压缩机14进口，此时完成一次制冷循环。
42.当换热系统1制热时，压缩机14出口与中间换热器11连通，第一换热介质经过压缩机14变成高温高压的气态，经过中间换热器11时冷凝放热，冷凝放热后的第一换热介质经过室外换热器12蒸发吸热转换为气体流回压缩机14，完成一次制热循环。
43.根据本实用新型的换热系统1，还包括四通阀15，设置有第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c和第四阀口d，第一阀口a可与第二阀口b、第三阀口c中的一个连通，第四阀口d可与第二阀口b、第三阀口c中的一个连通。
44.其中，当第一阀口a与第二阀口b连通时，此时第三阀口c与第四阀口d连通，换热系统1进行制热循环，第一换热介质经过压缩机14变成高温高压的气态，经过中间换热器11时冷凝放热，冷凝放热后的第一换热介质经过室外换热器12蒸发吸热转换为气体流回压缩机14，完成一次制热循环；当第一阀口a与第三阀口c连通，第二阀口b与第四阀口d连通时，第一换热介质经过压缩机14变成高温高压的气态，在室外换热器12冷凝放热，第一换热介质转换为液态和部分气态，第一换热介质再经过中间换热器11蒸发吸热，转换为气态和不完全气态，经过气液分离器16分离，以气态流入压缩机14，完成一次制冷循环。
45.根据本实用新型的换热系统1，还包括气液分离器16，气液分离器16的一端与四通阀15的第四阀口d相连，气液分离器16的另一端连接压缩机14的进气口，用于实现将气态和蒸发不完全的气液两相态的第一换热介质分离，防止液态的第一换热介质进入压缩机14，避免液态的第一换热介质对压缩机14的工作造成影响，以保护压缩机14。
46.相关技术中，夏季除湿时常采用电加热或使用第一换热介质对空气加热增温，电加热耗电，能效差，严重影响了新能源汽车电池的续航能力，使用冷凝余热需要将换热器放置在乘员舱102，有第一换热介质泄漏的风险。
47.根据本实用新型的换热系统1，换热系统1还包括换热回路，换热回路设置有第一换热部171和第二换热部172。第一换热部171邻近室外换热器12，第二换热部172邻近室内换热器13。换热回路内流通的第三换热介质在第一换热部171和第二换热部172进行热量的释放和吸收。例如除湿状态下，当经过室外换热器12的高温气体经过第一换热部171时，第三换热介质吸收热量转换为高温气态，高温气态第三换热介质密度降低，气态第三换热介质上升至乘员舱102内的第二换热部172对经过室内换热器13的低温空气放出热量，空气被加热升温，温度升高，由于高湿度的气流经过室内换热器13后，水分含量降低，而再经过第二换热部172进行热交换时，气流内没有水分交换，含湿量不变，故相对湿度降低，被处理过的空气转换为中温低湿的状态进入乘员舱102，达到除湿的目的。
48.第二换热部172内的第三换热介质放出热量后转换为低温液态，通过重力作用流回第一换热部171进行吸热蒸发，完成一次除湿循环。第一换热介质被放置在汽车机舱101内，提高了汽车的安全性，利用第一换热部171和第二换热部172的自循环替代电加热，节能
环保。
49.根据本实用新型的换热系统1，第一换热部171的高度应低于第二换热部172的高度，当室外换热器12的高温空气经过第一换热部171时，换热回路内的第三换热介质受热蒸发吸收热量转换为高温气体，高温气体密度降低，第一换热部171高度低于第二换热部172，使得高温气体更容易自然上升至第二换热部172，高温气体经过第二换热部172后转换为低温液态后，通过重力作用，更易流回第一换热部171。
50.根据本实用新型的换热系统1，当经过室外换热器12后的高温空气再经过第一换热部171，换热回路内的第三换热介质受热蒸发吸收热量转换为高温气态，高温气态密度降低自然上升至乘员舱102的第二换热部172，经过第二换热部放出热量后重新转换为低温液态，通过重力作用流回第一换热部171进行吸热蒸发，从而完成换热回路中第一换热部171与第二换热部172的自循环，替代电加热，使得整个换热系统1耗能更低，更加环保。
51.根据本实用新型的换热系统1，换热回路上设置用于控制换热回路导通或断开的通断阀173，通断阀173连接第一换热部171和第二换热部172，当通断阀173打开呈导通状态时，换热回路导通，第三换热介质在第一换热部171进行蒸发吸热，气体上升，在第二换热部172进行冷凝放热，液体流回第一换热部171，使得第三换热介质在换热回路上发生相变，吸收和释放换热回路上的热量，当通断阀173关闭后，整个换热回路也随之关闭。
52.根据本实用新型的换热系统1，还包括室内侧风机181，室内侧风机181用于在乘员舱102内形成经过室内换热器13的气流。当换热系统1制冷或制热时，室内侧风机181驱动气流经过室内换热器13以及第二换热部172，在气流经过室内换热器13以及第二换热部172后，实现对于乘员舱102内气流的加热、降温或除湿，室内侧风机181形成的气流依次通过设置在其下游的室内换热器13和第二换热部172，增强换热除湿效果。
53.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
54.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的换热系统1，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的换热系统1，因此，根据本实用新型的车辆中第一换热介质不会经过乘员舱102，在发生第一换热介质泄漏的情况下，第一换热介质在燃烧时不会直接威胁到乘员舱102内乘客的安全，车辆的安全性高。
55.下面简单描述根据本实用新型的换热系统1。
56.换热系统1包括：中间换热器11、室外换热器12和室内换热器13，中间换热器11内形成有彼此隔离的第一流路和第二流路，室外换热器12第一流路连通并形成第一回路，第一回路包括压缩机14、四通阀15、气液分离器16、中间换热器11、室外换热器12、电子膨胀阀191。其中，压缩机14对第一换热介质进行压缩，四通阀15控制第一回路中气体流通方向，气液分离器16对气态和不完全气态的第一换热介质进行分离，对压缩机14进行保护，电子膨胀阀191控制第一换热介质的流通量的大小。第一流路内的第一换热介质在室外换热器12和中间换热器11之间进行换热，室内换热器13和第二流路连通并形成第二回路，第二回路上设置有水泵192，驱动第二回路内的第二换热介质流动。第二流路内的第二换热介质在室内换热器13和中间换热器11之间实现换热。第一换热部171与第二换热部172间连接通断阀173形成换热回路，换热回路内流通有第三换热介质。第三换热介质在第一换热部171蒸发，在第二换热部172冷凝，机舱101内设有室外侧风机182，乘员舱102内设有室内侧风机181，增强送风效果。整个换热系统1通过第一回路、第二回路和换热回路的三种循环进行换热和
除湿，其中涉及到第一换热介质循环的部件都设置在汽车机舱101内，不会泄漏到乘员舱102内，保证了安全性，换热系统1利用第一换热部171和第二换热部172的自循环特性替代了传统的电加热，节约了电能，也提高了新能源电池续航。
57.如图3和图4所示，在机舱内形成有第一风道，第一风道内设置有室外换热器12和第一换热部171；在乘员舱内设置有第二风道，第二风道内设置有室内换热器13和第二换热部172。当然上述风道结构不仅仅局限于如图3和图4所示的形式，室外换热器12和第一换热部171之间的相对位置以及室内换热器13与第二换热部172之间的相对位置并不仅仅限定于如图3和图4所示的实施例中。
58.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
59.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
60.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
61.在本实用新型的描述中，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。
62.在本实用新型的描述中，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。
63.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实用新型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。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。