[发明专利]汽车用空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车用空调系统，用于汽车且冷热一体的空调系统。

背景技术

目前，随着汽车排放法规要求不断升级，汽车逐渐小排量化，并进一步的向混合动力汽车和纯电动汽车等新能源形式发展。但随之带来了汽车空调技术难题：小排量汽车的发动机冬季可利用的废热少，混合动力汽车纯电动行驶时无热源，纯电动汽车无热源，上述情况造成了车辆冬季采暖和除霜/除雾需求无法满足，降低了驾驶舒适性，甚至影响驾驶安全。公知的解决方案有两种，PTC加热器和热泵空调系统 。PTC加热器简单可靠，但效率低、能耗大的问题凸显。热泵空调系统得益于其高能效比，逐渐被人们重视。

现有热泵空调技术，设置有包括压缩机、蒸发器和冷凝器等的制冷剂回路，和包括鼓风机、用于流通空气的空气流通壳体，以及壳体内用于控制空气流向的空气导流装置。上述热泵空调系统兼备制冷/除湿工作模式和制热工作模式。通过在制冷剂回路中设置的若干阀门，或在上述壳体内设置的若干空气导流装置，实现工作模式的切换。

在专利文献CN103342094B中，公开了一种纯电动汽车热泵空调系统，包括压缩机、四通换向阀、车外换热器、车内换热器、车内加热器、油液分离器、第一单向通道、第二单向通道和车内风道机构。其中：车内加热器的第一端口与车内换热器的第一端口共同连接四通换向阀的一个端口，四通换向阀的其他三个端口分别连接压缩机的输出端、车外换热器的第一端口和油液分离器，压缩机的输入端与油液分离器相连，第一单向通道和第二单向通道为并联设置，改并联线路的一端与车内换热器的第二端口和车内换热器的第二端口相连，另一端与车外换热器的第二端口相连，车内换热器和车内加热器设置于车内风道机构的中部。上述空调系统通过四通换向阀实现工作模式的切换。

在专利文献CN104972865A中，公开了一种汽车用空气调节系统，包括流出口区域，将空气调节系统内循环的空气质量流的至少一部分向汽车外部引导；外壳，在其内部形成了移送空气质量流的至少一个风机；以及冷却剂回路，使用从冷却剂向空气质量流热传递的冷却剂-空气-热交换器，将汽车部件尤其是驱动机构部件调节为适当温度。在流出口区域配置冷却剂-空气-热交换器，由此向汽车的外部引导的空气质量流在冷却剂-空气-热交换器溢流。在外壳内部配置冷却剂-空气-热交换器，在外壳的内部移送的空气质量流在冷却剂-空气-热交换器溢流，由此从冷却剂向空气移动的热仅向在外壳的内部移送的空气质量流传递。上述空调系统通过设置在用于空气流通的壳体内的若干空气导流装置实现工作模式的切换。

专利文献CN103342094B中所示的空调系统，通过在制冷剂回路中设置四通换向阀实现了制冷/除湿工作模式和制热工作模式的切换。其制冷剂回路复杂，一方面管路延程阻力大，热损耗大，造成系统效率低；另一方面制冷剂管路复杂，难以布置和装配。同时，其设置的车外换热器需兼容蒸发换热和冷凝换热两种矛盾的换热过程，其换热性能与 针对单一换热过程设计的换热器相比有明显降低。

专利CN104972865A中所示的空调系统，通过若干空气导流装置实现制冷/除湿工作模式和制热工作模式的切换，简化了制冷剂回路。但其用于冷凝换热的换热器完全置于空气流通壳体的内部，无法利用车速造成的迎面风提高冷凝器的换热效率，而冷凝器必须有大的迎风面积，由此造成其体积大，难以布置。同时，由于在制冷/除湿工作模式时需要冷凝器向空气传递的热量大，在制热工作模式时需要冷凝器向空气传递的热量小，为兼顾两种工作模式，该系统中的冷凝器在制冷/除湿工作模式时趋向于散热不良，而在制热模式时趋向于阻力过大，造成系统效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种汽车用空调系统，是一种用于汽车且冷热一体的空调系统，其空调系统是在制冷剂回路设置数量最少的阀门，同时在空气流通壳体内设置空气导流装置，通过阀门和空气导流装置的联合动作实现系统制冷/除湿工作模式和制热工作模式的切换。减小系统体积的同时提高系统制冷/制热效率，即以最少的零部件数量实现，且体积小、效率高。