一种车用制冷热泵系统的制作方法

本实用新型涉及制冷热泵系统技术领域，特别是一种车用制冷热泵系统。

背景技术：

热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发的从高温物体传递到低温物体中去，但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。

现有的电动车采用的系统原理，如图1，包括了压缩机1、冷凝器2、一号电磁阀3、第一电子膨胀阀4、室外换热器5、室外风机6、二号电磁阀7、第二电子膨胀阀8、蒸发器9、气液分离器10、风门11、室内风机12。汽车热泵循环没有逆循环模式，换热器基本上采用微通道形式，换言之，室外换热器作为冷凝器时制冷剂流动方向与其作为蒸发器使用时相同，需要兼顾冷凝和蒸发效果，很难设计最合适的管路排布。为了提高年度性能系数，室外换热器的管路设计时优先考虑蒸发条件(制热模式)的性能。空气侧翅片形状和微通道尺寸也是优先根据蒸发条件(制热模式)来设计。因此，冷凝性能应该降低，因为最合适的冷凝管路设计不同于MC-HEX(FMC)中的蒸发。图2是制冷模式，图3是制热模式，图4是除湿再热模式，相比较于制冷模式，不同点在于风门打开一些，将除过湿度的空气进行再热，提高室内舒适度。车用系统不采用四通换向阀的主要原因是，室内换热器切换模式的时候会产生水雾，影响视线，导致安全事故。

中国发明专利CN 101354200A公开了一种制冷热泵循环系统，至少包括压缩机、室内换热器、节流部件、室外换热器和冷暖四通换向阀，其中压缩机的冷媒进口及冷媒出口与冷暖四通换向阀的两个接口连接，冷暖四通换向阀的第三个接口与室内换热器的一端连接，室内换热器的另一端与节流部件连接，节流部件通过第二四通换向阀与室外换热器连接，室外换热器的冷媒进口及冷媒出口与第二四通换向阀的两个接口连接，第二四通换向阀的第三个接口与节流部件连接，第二四通换向阀的第四个接口与冷暖四通换向阀的第四个接口连接。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种兼顾蒸发和冷凝的制冷热泵系统及其控制方法。

为解决上述的技术问题，本实用新型的一种车用制冷热泵系统，包括室外换热器，

所述室外换热器分为若干子部分，每个子部分均设有一个进口，一个出口；

还包括流程切换装置，所述流程切换装置控制换热器的各个子部分进行并联或者串联使用。

优选的，所述流程切换装置包括电磁阀或电磁阀与三通阀的组合。

优选的，所述室外换热器包括两个子部分，所述流程切换装置包括第一三通阀和四号电磁阀，上游制冷剂通过第一三通分为两股分别与第一子部分进口和第二子部分进口相连接；所述第二子部分进口与第一三通之间设置有四号电磁阀，所述第二子部分出口与第二三通相连接；所述第一子部分的出口通过第一三通阀连向第二子部分的进口和第二三通。

优选的，所述室外换热器包括两个子部分，所述流程切换装置包括电磁阀，上游制冷剂通过第一三通分为两股分别与第一子部分进口和第二子部分进口相连接；所述第一子部分的出口通过第一电磁阀连向第二子部分的进口，所述第二子部分进口与第一三通之间设置有四号电磁阀，所述第二子部分出口与第二三通相连接；所述第一子部分的出口通过第二电磁阀连向第二三通。

优选的，所述的室外换热器分成两个子部分，每个子部分分别包含分别进口 A和出口B，分别为1A、1B、2A、2B，冷凝器出口的制冷剂通过第一电子膨胀阀连向第三三通，第三三通的另外两个接口分别接向1B和2A，冷凝器出口的制冷剂通过一号电磁阀接向1A，同时1A的接口通过三号电磁阀连向压缩机吸气口，接口2B通过二号电磁阀连向压缩机吸气口，接口2B通过第二电子膨胀阀连向蒸发器进口，蒸发器出口连向压缩机吸气口。

采用上述结构后，本实用新型在冷凝条件下，修改后的制冷量比原来的提高约15％，压降增加约19％；在蒸发条件下，修改后的制热量比原来的提高了约9 ％，而压降与原来的几乎相同。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为现有制冷热泵系统的结构示意图。

图2为现有制冷热泵系统的工作示意图。

图3为现有制冷热泵系统的工作示意图。

图4为现有制冷热泵系统的除湿再热工作示意图。

图5为本实用新型实施例一室外换热器的结构示意图。

图6为本实用新型实施例一室外换热器作为冷凝器的工作示意图。

图7为本实用新型实施例一室外换热器作为蒸发器的工作示意图。

图8为本实用新型实施例二的结构示意图。

图9为本实用新型实施例二的制冷工作示意图。

图10为本实用新型实施例二的制热工作示意图。

图11为本实用新型实施例二的除湿再热工作示意图。

图中：1为压缩机，2为冷凝器，3为一号电磁阀，4为第一电子膨胀阀，5 为室外换热器，6为室外风机，7为二号电磁阀，8为第二电子膨胀阀，9为蒸发器，10为气液分离器，11为风门，12为室内风机，13为三号电磁阀，51为室外换热器，52为第一三通阀，53为四号电磁阀，54为第一三通，55为第二三通，58为第三三通

具体实施方式

实施例一：

如图5所示，本实用新型的一种车用制冷热泵系统包括室外换热器，包括了压缩机1、冷凝器2、一号电磁阀3、第一电子膨胀阀4、室外换热器5、室外风机6、二号电磁阀7、第二电子膨胀阀8、蒸发器9、气液分离器10、风门11、室内风机12。所述室外换热器5分为若干子部分，每个子部分均设有一个进口，一个出口；还包括流程切换装置，所述流程切换装置控制换热器的各个子部分进行并联或者串联使用。

本实施例中流程切换装置包括电磁阀与三通阀的组合，所述室外换热器51 包括两个子部分，分别为第一子部分501和第二子部分502。所述流程切换装置包括第一三通阀52和四号电磁阀53，上游制冷剂通过第一三通54分为两股分别与第一子部分501进口和第二子部分502进口相连接；所述第二子部分进口与第一三通54之间设置有四号电磁阀53，所述第二子部分出口与第二三通55 相连接；所述第一子部分的出口通过第一三通阀52连向第二子部分的进口和第二三通55。

当然，本实施例中的第一三通阀52也可以通过两个电磁阀来替代，第一子部分的出口通过一个电磁阀连向第二子部分的进口、通过另一个电磁阀连向第二个三通阀。具体如下：所述室外换热器包括两个子部分，所述流程切换装置包括电磁阀，上游制冷剂通过第一三通54分为两股分别与第一子部分进口和第二子部分进口相连接；所述第一子部分的出口通过第一电磁阀连向第二子部分的进口，所述第二子部分进口与第一三通54之间设置有四号电磁阀53，所述第二子部分出口与第二三通55相连接；所述第一子部分的出口通过第二电磁阀连向第二三通55。

如图6和图7所示，在室外换热器在作为冷凝器使用的时候，四号电磁阀53 关闭、第一三通阀52的动作使第一子部分的出口和第二三通55相通，制冷剂的流向为压缩机排气口→冷凝器→第一子部分进口→第一子部分出口→第二子部分进口→第二子部分出口→膨胀阀→蒸发器→压缩机吸气口；在室外换热器作为蒸发器使用的时候，四号电磁阀53打开、第一三通阀52的动作使第一子部分的出口和第二三通55相通，制冷剂的流向为压缩机排气口→冷凝器→膨胀阀→第一子部分进口和第二子部分进口→第一子部分出口和第二子部分出口→压缩机吸气口。

实施例二：

如图8所示，实施例二与实施一的不同点在于流程切换装置，所述的室外换热器5分成两个子部分，分别为第一子部分501和第二子部分502。每个子部分分别包含分别进口A和出口B，分别为501A、501B、502A、502B，冷凝器2出口的制冷剂通过第一电子膨胀阀4连向第三三通58，第三三通58的另外两个接口分别接向501B和502A，冷凝器2出口的制冷剂通过一号电磁阀3接向501A，同时501A的接口通过三号电磁阀13连向压缩机1吸气口，接口2B通过二号电磁阀7连向压缩机1吸气口，接口502B通过第二电子膨胀阀8连向蒸发器9进口，蒸发器9出口连向压缩机1吸气口。

如图9、图10和图11所示，在室外换热器在作为冷凝器使用的时候，一号电磁阀3打开、第一电子膨胀阀4关断、三号电磁阀13关断，制冷剂的流向为压缩机排气口→冷凝器→一号电磁阀3→第一子部分501A口→第一子部分501B 口→第三三通58→第二子部分502A→第二子部分502B→膨胀阀8→蒸发器→压缩机吸气口；在室外换热器5作为蒸发器使用的时候，第二电磁阀关闭、第一膨胀阀打开、第三电磁阀打开，制冷剂的流向为压缩机排气口→冷凝器→第一膨胀阀→第一子部分接口501B和第二子部分接口502A→第一子部分接口501A 和第二子部分接口502B→压缩机吸气口。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。