[发明专利]采用二次回路的汽车空调系统

说明书

一种采用二次回路的汽车空调系统，包括：依次相连组成环路的冷凝板换热器、压缩机、蒸发板换热器、车前换热器，其中：冷凝板换热器与车前换热器之间设有并联的第一球阀和第一膨胀阀，蒸发板换热器与车前换热器之间设有第二膨胀阀，车前换热器与压缩机之间进一步通过第二球阀相连，冷凝板换热器和蒸发板换热器分别与暖芯和冷芯相连。本发明通过载冷剂回路的切换增大了制冷模式下的换热面积，有效地增强了系统的制冷性能；在空调制冷模式时通过将空调箱中的制冷用的冷芯和制热用的暖芯串联起来，增大冷芯的换热面积以提高制冷效率，并通过载冷剂回路中阀的控制完成制冷、制热以及除霜模式的转换。

技术领域

本发明涉及的是一种汽车空调领域的技术，具体是一种采用二次回路的汽车空调系统。

背景技术

随着温室效应的日益加剧，传统汽车空调系统使用的制冷剂R134a由于其较高全球变暖潜能值在世界各国面临着淘汰与禁用，具有一定可燃性的制冷剂R290、R1234yf是目前替代R134a的主要方向。在应用此类可燃制冷剂的汽车空调系统中，为了保证安全，常使用二次回路结构，即将蒸发板换热器、冷凝板换热器、压缩机以及膨胀阀进行封装，通过载冷剂进行乘客舱内的换热，使得制冷剂回路不进入乘客舱内，以降低制冷剂在乘客舱内泄露造成的燃烧以及爆炸风险。

在二次回路的汽车空调系统中，蒸发器或冷凝器所产生的冷量或热量分别通过载冷剂带给空调箱中的冷芯或暖芯，由于空调箱空间结构限制，现有的汽车空调系统常因冷芯换热面积过小而出现制冷能力不足的情况。

发明内容：

本发明针对现有技术的缺陷和不足，提出一种采用二次回路的汽车空调系统，通过载冷剂回路的切换增大了制冷模式下的换热面积，有效地增强了系统的制冷性能；在空调制冷模式时通过将空调箱中的制冷用的冷芯和制热用的暖芯串联起来，增大冷芯的换热面积以提高制冷效率，并通过载冷剂回路中阀的控制完成制冷、制热与除霜模式的转换。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：依次相连组成环路的冷凝板换热器、压缩机、蒸发板换热器、车前换热器，其中：冷凝板换热器与车前换热器之间设有并联的第一球阀和第一膨胀阀，蒸发板换热器与车前换热器之间设有第二膨胀阀，车前换热器与压缩机之间进一步通过第二球阀相连，冷凝板换热器和蒸发板换热器分别与暖芯和冷芯相连。

所述的车前换热器优选位于发动机舱前部进风口处。

所述的冷凝板换热器的输入端和输出端与暖芯相连且通过第一开关阀和第二开关阀与冷芯相连构成并联连接。

所述的蒸发板换热器的输入端与暖芯相连，输出端通过第一开关阀和第二开关阀与冷芯相连构成串联连接。

所述的冷芯和暖芯分别设置于汽车空调内并通过鼓风机实现制冷或制热。

所述的冷凝板换热器和蒸发板换热器的输出端中进一步设有压缩泵、以提高换热效率。

本发明进一步包括分别与冷凝板换热器、压缩机、蒸发板换热器、车前换热器、第一开关阀、第二开关阀与第三开关阀相连的控制器，通过控制器发出指令进行模式切换。

所述的模式切换包括：在制热模式下控制器发出指令使得第一球阀关闭、第二球阀开启、第一泵开启、第二泵关闭、第一开关阀、第二开关阀与第三开关阀处于关闭状态；在制冷模式下控制器发出指令使得第一球阀开启、第二球阀关闭、第一泵关闭、第二泵开启、第一开关阀和第二开关阀处于开启状态、第三开关阀处于关闭状态；在除霜模式下控制器发出指令使得第一球阀开启、第二球阀关闭、第一泵开启、第二泵开启、第一开关阀和第二开关阀处于关闭状态、第三开关阀处于开启状态。

本发明涉及上述系统的工作模式，包括制冷模式、制热模式和除霜模式，其中：