[实用新型]一种汽车热泵制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车空调设计与制造技术领域，具体的是一种汽车热泵制冷系统。

背景技术

现有汽车热泵制冷系统（参见图1）的关键部件有压缩机01、四通换向阀02、第一换热器03、第一风机04、节流装置05、第二换热器06、第二风机07等部件。当制冷剂流向与空气流向相同时，称为顺流；当制冷剂流向与空气流向相反时，称为逆流。图1中，“”箭头所示方向为制冷循环，“”箭头所示方向为热泵循环。当汽车空调处在制冷状态时，制冷剂在压缩机01中被压缩成高温高压气体，经四通换向阀02进入第一换热器03，在第一换热器03中放出热量，变成高压低温液体，再经节流装置05节流成为气液混合物，然后，气液混合物进入第二换热器06中吸收热量并蒸发成为低温低压的气体，低温低压气体再经四通换向阀02回到压缩机01，完成一个制冷循环。

当汽车空调处在制热状态时，制冷剂经四通换向阀02换向后沿图1中“”箭头所示方向进行循环。在制热状态下，汽车空调一般会在蒸发器两侧安装PTC热敏电阻（PTC）辅助加热，当外界环境温度低于一定温度时，汽车空调的空调能效比（COP）十分低，此时，汽车空调会关闭热泵系统，使用PTC热敏电阻为车厢加热。

现有汽车空调热泵制冷系统存在的不足有：⑴在制冷状态下，蒸发器与冷凝器均为逆流。而在制热状态下，蒸发器与冷凝器均变成了顺流。在顺流状态下，换热器的换热效率下降，在换热量不变的条件下，换热温差会加大；⑵在制热状态下，压缩机压比也会增加，增加了压缩机功耗，引起空调能效比降低；⑶在制热状态下，第一换热器容易结霜，这进一步降低了换热效率；⑷在外界环境温度较低时，由于功耗大，空调能效比较低，汽车空调会关闭整个热泵系统而完全使用PTC热敏电阻为车厢提热，而使用PTC加热直接将电能转化为热能，对能源的利用效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种汽车热泵制冷系统，它利用单向阀结构，使制冷剂流经第一换热器和第二换热器时无论是在制冷模式回路下还是在制热模式回路下均从空气流向下游的接口进入，从空气流向上游的接口流出，保持逆流状态；在逆流状态下，蒸发器与换热器的换热效率大大提高，换热温差减小，压缩机压比降低，系统能耗降低，能提高空调能效比（COP），提高汽车空调的能源利用效率。

为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种汽车热泵制冷系统，含有压缩机、四通换向阀、第一换热器、节流装置、第二换热器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第七单向阀和第八单向阀，构成两个回路：一个制冷模式回路和一个制热模式回路；其特征在于，利用所述单向阀结构，使制冷剂流经第一换热器和第二换热器时无论是在制冷模式回路下还是在制热模式回路下均保持逆流状态；所述制冷模式回路由压缩机、四通换向阀、第一单向阀、第一换热器——从第一换热器逆流方向入口处进入第一换热器，再从第一换热器逆流方向出口处流出、第七单向阀、节流装置、第二单向阀、第二换热器——从第二换热器逆流方向入口处进入第二换热器，再从第二换热器逆流方向出口处流出、第三单向阀、再经四通换向阀回到压缩机形成一个回路；所述制热模式回路由压缩机、四通换向阀、第四单向阀、第二换热器——从第二换热器逆流方向入口处进入第二换热器，再从第二换热器逆流方向出口处流出、第五单向阀、节流装置4、第八单向阀、第一换热器——从第一换热器逆流方向入口处进入第一换热器，再从第一换热器逆流方向出口处流出、第六单向阀、再经四通换向阀回到压缩机，形成一个制热循环；所述制热模式回路与所述制冷模式回路共用压缩机、四通换向阀、第一换热器、节流装置和第二换热器。

进一步，所述压缩机为立式或卧式压缩机。

进一步，所述第一换热器和第二换热器为管片式换热器、套管换热器或板式换热器；当第一换热器或第二换热器为套管换热器或板式换热器时，不需要风机（套管换热器和板式换热器的逆流状态是指制冷剂流向与换热器另一侧的液体流向相反）。

进一步，所述第一节流装置和第二节流装置为膨胀阀或毛细管节流装置或多组节流装置。

本实用新型一种汽车热泵制冷系统的积极效果：

（1）它利用单向阀结构，使制冷剂流经第一换热器和第二换热器时无论是在制冷模式回路下还是在制热模式回路下均保持逆流状态，克服了目前热泵制冷系统在制热模式下由于第一换热器和第二换热器的“顺流”而导致换热效率低的不足。