[发明专利]非共沸制冷剂自复叠热泵空调系统

说明书

本发明公开了一种非共沸制冷剂自复叠热泵空调系统，它包括室内换热器、室外换热器、气液分离器、内部热交换器、蒸发器、储液罐、压缩机、风门、第一膨胀阀、第二膨胀阀、蒸发冷凝器；其中，所述风门适于在制热模式下关闭以使冷却风不流过蒸发器或在制冷模式下打开以使冷却风流过蒸发器；所述第二膨胀阀适于在制热模式下打开和在制冷模式下关闭；所述气液分离器的气体出口与所述内部热交换器的第一进口相连；所述内部热交换器的第一出口与所述蒸发冷凝器的第一进口相连。本发明采用自复叠循环可以实现超宽温区内的高效运行，有效解决低温下热泵性能效率严重衰减的问题，并提升制热能力，通过冷热切换提升舱内舒适性，满足在寒冷和炎热区域的通用性。

技术领域

本发明涉及一种非共沸制冷剂自复叠热泵空调系统。

背景技术

目前，2016年10月15日，在基加利HFC修正案下，联合国所有197个国家同意逐步减少氢氟碳化合物的生产和消费。根据控制措施，一些发达国家从2019起率先开始减少HFC生产和消费，另外一些发达国家则在一年后2020年开始。此外，两个独立的发展中国家团体也会在此之后做出反应。其中较早的一个将在2024年冻结HFC的生产和使用，这个团体包括中国和另外100多个发展中国家。另外一个仅仅包括几个中东国家以及巴基斯坦和印度的较小团体将在2028年冻结HFC。

传统制冷剂R134a具有较高的全球变暖潜能值（GWP 1430）。欧盟要求2017年1月1日之后在客车和轻型商用车上强制淘汰R134a。美国环境保护署和国家公路交通安全管理局开发了一个国家项目，目的是减少温室气体排放和提高燃油经济性。最近，美国环境保护署又将R134a列为在2021年开始新生产的轻型汽车中禁止使用的制冷剂。

人工合成制冷剂R1234yf因为其具有较低的GWP值和与R134a相近的热力学性质而被看成是R134a合适的替代物。但是，R1234yf有限的供应以及高昂的价格使得一些原始设备制造商一直以来同时研究着其他的解决方案，R744（CO₂）由于其成本低、非易燃性、高体积热容，或许最重要的是因为其环境友好性，即它是一种ODP为0，GWP为1的天然物质，提供了另一种选择。

但是，CO₂用于汽车空调最大的问题是高温下性能衰减剧烈，目前常规CO₂制冷循环中蒸发器进口流体是直接来自节流后的两相制冷剂，蒸发器入口存在一定的气相制冷剂，干度较大，假使进入蒸发器的都是液相制冷剂，或者入口干度很小，制冷性能无疑会有很大的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种非共沸制冷剂自复叠热泵空调系统，它采用自复叠循环可以实现超宽温区内的高效运行，有效解决低温下热泵性能效率严重衰减的问题，并提升制热能力，通过冷热切换提升舱内舒适性，满足在寒冷和炎热区域的通用性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种非共沸制冷剂自复叠热泵空调系统，它包括室内换热器、室外换热器、气液分离器、内部热交换器、蒸发器、储液罐、压缩机、风门、第一膨胀阀、第二膨胀阀、蒸发冷凝器；其中，

所述风门适于在制热模式下关闭以使冷却风不流过蒸发器或在制冷模式下打开以使冷却风流过蒸发器；

所述第二膨胀阀适于在制热模式下打开和在制冷模式下关闭；

所述气液分离器的气体出口与所述内部热交换器的第一进口相连；

所述内部热交换器的第一出口与所述蒸发冷凝器的第一进口相连；

所述蒸发冷凝器的第一出口连接第一膨胀阀后与所述蒸发器的进口相连；

所述蒸发器的出口与所述储液罐的进口相连；

所述储液罐的出口与所述内部热交换器的第二进口相连；

所述内部热交换器的第二出口与所述压缩机的进口相连；