一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的制作方法

本实用新型涉及汽车用空调器，具体涉及了一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器。

背景技术：

大中型客车配套的汽车用电驱动空调器一般为顶置式结构，空调系统借用商用空调空气源超低温热泵技术方便实现夏季制冷和冬季超低温热泵运行功能，夏季制冷系统原理和冬季超低温热泵制热系统原理，如图1。

因空调器为顶置式，冬季热泵制热时，空调风与夏季制冷一样，通过蒸发风机送入客车车内两侧风道从上向下送到车内，热风直吹乘客头部且难以到达车厢下部区域，乘客头热脚凉，舒适性极差，致使乘客抱怨，而且，空调蒸发器安装于车顶，散热损失大，造成了额外的能耗损失，如图2。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，我们提出了一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器，其目的：在实现产品防雪覆盖的基础上，防止出现在冬季热泵制热时从上向下送的热风导致乘客头热脚冷的情况发生，降低能耗损失。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器，包括依次设置在客车车顶上的空调蒸发器底座和空调冷凝器底座，空调蒸发器底座内设有蒸发风机、与蒸发风机相应的蒸发器芯体和与蒸发器芯体相连通的蒸发器侧止回阀；

所述空调冷凝器底座设有与客车车顶相互垂直的冷凝器芯体和冷凝风机安装板，冷凝风机安装板上设有朝向车尾且与客车车顶相互垂直的冷凝风机，空调冷凝器底座尾端设有与冷凝风机相应的冷凝风机排风口，空调冷凝器底座的顶部设有冷凝器顶盖，冷凝器顶盖的两侧设有与车顶相互垂直的冷凝器进风口，冷凝器顶盖、空调冷凝器底座、冷凝风机安装板和冷凝器芯体形成了循环系统安装腔，循环系统安装腔内设有压缩机、四通阀、主路膨胀阀、气液分离器、板式换热器侧止回阀、板式换热器、电磁阀、辅路膨胀阀、经济器和膨胀水箱；

四通阀分别与压缩机、冷凝器芯体、蒸发器芯体、板式换热器和气液分离器相连通，主路膨胀阀分别与冷凝器芯体、电磁阀和经济器相连通，气液分离器分别与四通阀和压缩机相连通，板式换热器侧止回阀分别与经济器和蒸发器侧止回阀相连通，板式换热器分别与四通阀、蒸发器芯体和板式换热器侧止回阀相连通，电磁阀和辅路膨胀阀均与主路膨胀阀和经济器相连通，经济器分别与主路膨胀阀、蒸发器侧止回阀、板式换热器侧止回阀、辅路膨胀阀和压缩机相连通，膨胀水箱与板式换热器的热水侧相连通；

空调蒸发器底座的顶部设有空调蒸发器顶盖，板式换热器的热水侧和膨胀水箱上设有延伸至乘客座和驾驶员座下的热水循环系统。

优选的，热水循环系统包括相互连通的散热器、水泵和除霜器。

通过上述技术方案，该防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的工作原理：

夏季制冷时：制冷剂由压缩机压缩，经四通阀，到冷凝器芯体散热冷却，经主路膨胀阀，经经济器，经蒸发器侧止回阀(此时正向流通)，进入蒸发器芯体蒸发吸热(此时因板式换热器侧止回阀反向关闭，制冷剂不能进入板式换热器)，再经四通阀和气液分离器回到压缩机回气口，形成完整卡诺循环，实现了夏季制冷功能。

夏季制冷时，电磁阀始终关闭，经济器不起作用。

冬季热泵制热时：制冷剂由压缩机压缩，经四通阀，进入板式换热器冷却，同时制取热水，再经板式换热器侧止回阀(此时正向流通，蒸发器侧止回阀此时反向关闭，制冷剂不能流经蒸发器)，经过经济器、主路膨胀阀，进入冷凝器芯体吸热蒸发，再经四通阀和气液分离器回到压缩机回气口，形成完整卡诺循环，实现了冬季热泵制热制取热水功能。

冬季热泵制热时，当室外环境温度低于设定值时，电磁阀开启，经过经济器过冷后的部分制冷剂经辅路膨胀阀和经济器的蒸发侧到压缩机的增焓吸气口，经济器工作，以适应系统超低温运行。

该防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器制取的热水接入客车内裙置热水循环系统，实现了乘客区采暖、司机区采暖和除霜器除霜功能。

其中，空调冷凝器底座设有与车顶相互垂直的冷凝器芯体和冷凝风机安装板，冷凝风机安装板上设有冷凝风机，空调冷凝器底座尾端设有冷凝风机排风口，空调冷凝器底座顶上设有冷凝器顶盖，冷凝器顶盖两侧设有与车顶相互垂直的冷凝器进风口，冷凝风机抽取冷凝风先后通过冷凝器进风口、冷凝器芯体、冷凝风机向冷凝风机排风口排出。通过改变冷凝器芯体的进风结构和布置方式，将原有的倾斜设置改变为垂直式的设置，改变了冷凝器的进风结构，改变冷凝风机的布置方式，将原有的水平朝上改变为垂直设置且朝向车尾，使雪花完全无法进入冷凝风机和冷凝器芯体，实现了产品防雪覆盖。

综上所述，在实现产品防雪覆盖的基础上，防止了出现在冬季热泵制热时从上向下送的热风导致乘客头热脚冷的情况发生，降低了能耗损失；在冬季超低温热泵运行时，增加了板式换热器替代夏季制冷蒸发器使用，制取热水用于客车冬季采暖，热水通过管路和水泵与客车内的乘客区裙置散热器、司机散热器、除霜器相连接，到达了客车冬季乘客区采暖、司机采暖和除霜器除霜的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型现有技术中公开的一种顶置式汽车用空调器的原理示意图；

图2为本实用新型现有技术中公开的一种顶置式汽车用空调器的使用状态示意图；

图3为本实用新型所公开的一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的立体结构示意图；

图4为本实用新型所公开的一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的原理示意图；

图5为本实用新型所公开的一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的使用状态示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.压缩机2.四通阀3.蒸发器芯体4.板式换热器5.板式换热器侧止回阀6.蒸发器侧止回阀7.经济器8.主路膨胀阀9.电磁阀10.辅路膨胀阀11.冷凝器芯体12.气液分离器13.膨胀水箱14.客车车顶15.空调蒸发器底座16.空调冷凝器底座17.蒸发风机18.冷凝风机安装板19.冷凝风机20.冷凝风机排风口21.空调蒸发器顶盖22.空调冷凝器顶盖23.热水循环系统231.散热器232.水泵233.除霜器24.冷凝器进风口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合示意图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图3、图4和图5所示，一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器，包括依次设置在客车车顶14上的空调蒸发器底座15和空调冷凝器底座16，空调蒸发器底座15内设有蒸发风机17、与蒸发风机(17)相应的蒸发器芯体3和与蒸发器芯体3相连通的蒸发器侧止回阀6。

所述空调冷凝器底座16设有与客车车顶14相互垂直的冷凝器芯体11和冷凝风机安装板18，冷凝风机安装板18上设有朝向车尾且与客车车顶14相互垂直的冷凝风机19，空调冷凝器底座16尾端设有与冷凝风机19相应的冷凝风机排风口20，空调冷凝器底座16的顶部设有冷凝器顶盖22，冷凝器顶盖22的两侧设有与车顶相互垂直的冷凝器进风口24，冷凝器顶盖22、空调冷凝器底座16、冷凝风机安装板18和冷凝器芯体11形成了循环系统安装腔，循环系统安装腔内设有压缩机1、四通阀2、主路膨胀阀8、气液分离器12、板式换热器侧止回阀5、板式换热器4、电磁阀9、辅路膨胀阀10、经济器7和膨胀水箱13。

四通阀2分别与压缩机1、冷凝器芯体11、蒸发器芯体3、板式换热器4和气液分离器12相连通，主路膨胀阀8分别与冷凝器芯体11和经济器7、电磁阀9相连通，气液分离器12分别与四通阀2和压缩机1相连通，板式换热器侧止回阀5分别与经济器7和蒸发器侧止回阀6相连通，板式换热器4分别与四通阀2、蒸发器芯体3、板式换热器侧止回阀5相连通，电磁阀9和辅路膨胀阀10均与主路膨胀阀8和经济器7相连通，经济器7分别与主路膨胀阀8、蒸发器侧止回阀6、板式换热器侧止回阀5、辅路膨胀阀10和压缩机1相连通，膨胀水箱13与板式换热器4的热水侧相连通。

空调蒸发器底座15的顶部设有空调蒸发器顶盖21，板式换热器4的热水侧和膨胀水箱13上设有延伸至乘客座和驾驶员座下的热水循环系统23。

热水循环系统23包括相互连通的散热器231、水泵232和除霜器233，散热器231分为两个种类，一是乘客区裙置散热器，另一种是司机散热器。

该防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的工作原理：

夏季制冷时：制冷剂由压缩机1压缩，经四通阀2，到冷凝器芯体3散热冷却，经主路膨胀阀8，经过经济器7，经过蒸发器侧止回阀6(此时正向流通)，进入蒸发器芯体3蒸发吸热(此时因板式换热器侧止回阀6反向关闭，制冷剂不能进入板式换热器4)，再经四通阀2和气液分离器12回到压缩机回气口，形成完整卡诺循环，实现了夏季制冷功能。

夏季制冷时，电磁阀9始终关闭，经济器7不起作用。

冬季热泵制热时：制冷剂由压缩机1压缩，经四通阀2，进入板式换热器4冷却，同时制取热水，再经板式换热器侧止回阀6(此时正向流通，蒸发器侧止回阀6此时反向关闭，制冷剂不能流经蒸发器)，经过经济器7、主路膨胀阀8，进入冷凝器芯体11吸热蒸发，再经四通阀2和气液分离器12回到压缩机1的回气口，形成完整卡诺循环，实现了冬季热泵制热制取热水功能。

冬季热泵制热时，当室外环境温度低于设定值时，电磁阀9开启，经过经济器7过冷后的部分制冷剂经辅路膨胀阀10和经济器7的蒸发侧到压缩机1的增焓吸气口，经济器工作，以适应系统超低温运行。

超低温热泵热水顶置式汽车用空调器制取的热水接入客车内裙置热水循环系统，实现了乘客区采暖、司机区采暖和除霜器除霜功能。

其中，空调冷凝器底座16设有与客车车顶14相互垂直的冷凝器芯体11和冷凝风机安装板18，冷凝风机安装板18上设有朝向车尾且与客车车顶14相互垂直的冷凝风机19，通过改变冷凝器芯体的进风结构和布置方式，将原有的倾斜设置改变为垂直式的设置，改变了冷凝器的进风结构，改变冷凝风机的布置方式，将原有的水平朝上改变为垂直设置且朝向车尾，使雪花完全无法进入冷凝风机和冷凝器芯体，实现了产品防雪覆盖。

综上所述，在实现产品防雪覆盖的基础上，防止了出现在冬季热泵制热时从上向下送的热风导致乘客头热脚冷的情况发生，降低能耗损失；在冬季超低温热泵运行时，增加了板式换热器替代夏季制冷蒸发器使用，制取热水用于客车冬季采暖，热水通过管路和水泵与客车内的乘客区裙置散热器、司机散热器、除霜器相连接，到达了客车冬季乘客区采暖、司机采暖和除霜器除霜的目的。

以上就是一种防雪覆盖的超低温热泵热水顶置式汽车用空调器的结构特点和作用效果，其优点：在实现产品防雪覆盖的基础上，防止了出现在冬季热泵制热时从上向下送的热风导致乘客头热脚冷的情况发生，降低能耗损失；通过增加冬季超低温热泵板式换热器替代夏季制冷蒸发器使用，制取热水用于客车冬季采暖，热水通过管路和水泵与客车内乘客区裙置散热器、司机散热器、除霜器相连接，到达了客车冬季乘客区采暖、司机采暖和除霜器除霜的目的。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。