一种带补气增焓的车载热泵空调制造技术

本发明专利技术公开了一种带补气增焓的车载热泵空调，包括压缩机(1)、气液分离器(12)、四通阀(3)、蒸发器(11)、补气电子膨胀阀(10)、经济器(6)、主路电子膨胀阀(5)、冷凝器(4)和单向阀(8)；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。该带补气增焓的车载热泵空调特别适合在低温环境运行，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种带补气增焓的车载热泵空调
本专利技术涉及一种带补气增焓的车载热泵空调。
技术介绍
目前国内车载热泵空调在制热时存在两个难以解决的技术问题，一是在低环境温度下运行时，压缩机的吸气比容增大、压比较大，引起制热能效比下降明显，制热量衰减厉害；二是当环境温度低于-15℃时，由于压缩机的压比较大，导致压缩机排气温度太高而容易引起润滑油碳化失效，压缩机得不到有效润滑而损毁，热泵很难长期可靠稳定运行。因此，有必要设计一种带补气增焓的车载热泵空调。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带补气增焓的车载热泵空调，该带补气增焓的车载热泵空调易于实施，能保证空调机组在低温(如零下25℃)的环境气温下稳定制热运行。专利技术的技术解决方案如下：一种带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，包括压缩机(1)、气液分离器(12)、四通阀(3)、蒸发器(11)、补气电子膨胀阀(10)、经济器(6)、主路电子膨胀阀(5)、冷凝器(4)和单向阀(8)；四通阀具有D、E、S和C四个口；其中E、S和C口在同一侧且S口在E口和C口之间(逻辑上是在中间，因为3个口可能不是并排排布)；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。经济器为板式换热器。还可以是套管式换热器、列管式换热器等。且板式换热器的高度不超过170mm。板式换热器为并联的两个或多个。多个板式换热器的第一换热通道并联，多个第二换热通道并联，以提高换热效率，优选2个。蒸发器设置在车内，冷凝器设置在车外。还包括控制器、室外温度传感器、回气压力传感器和回气温度传感器，室外温度传感器、回气压力传感器和回气温度传感器均与控制器相连。控制器为模拟控制器或数字控制器，数字控制器为PLC或单片机或DSP等集成器件。回气压力传感器和回气温度传感器就是图中的P和T2。主路电子膨胀阀和补气电子膨胀阀均与控制器连接，主路电子膨胀阀和补气电子膨胀阀均受控于控制器。控制器通过能调节阀门开度的驱动电路与主路电子膨胀阀相连。(所述驱动电路为现有技术)。经济器的第二条换热通道的入口处设有与控制器相连的第三温度传感器(9)。经济器的第二条换热通道的出口处设有与控制器相连的第四温度传感器(7)。压缩机的排气口处设有与控制器相连的第一温度传感器(2)。一种车载热泵空调机组的控制方法，在车载热泵空调机组的主回路的基础上，增加一条补气回路；所述的主回路中设有主路电子膨胀阀(5)、压缩机(1)、气液分离器(12)、冷凝器(4)和蒸发器(11)；主回路与补气回路通过经济器进行换热；补气回路上设有补气电子膨胀阀和单向阀；补气回路输出的气体进入压缩机的中间压缩腔。车载热泵空调机组中设有四通阀(3)；四通阀具有D、E、S和C四个口；其中E、S和C口在同一侧且S口在E口和C口之间(逻辑上是在中间，因为3个口可能不是并排排布)；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。经济器为板式换热器。蒸发器设置在车内，冷凝器设置在车外。板式换热器为并联的两个或多个。多个板式换热器的第一换热通道并联，多个第二换热通道并联，以提高换热效率，优选2个。车载热泵空调机组中设有控制器、室外温度传感器、回气压力传感器和回气温度传感器，室外温度传感器、回气压力传感器和回气温度传感器均与控制器相连。主路电子膨胀阀和补气电子膨胀阀均与控制器连接，主路电子膨胀阀和补气电子膨胀阀均受控于控制器；控制器通过能调节阀门开度的驱动电路与主路电子膨胀阀相连；控制器以过热度为给定，基于PID控制策略通过对主路膨胀阀的开度控制，实现对过热度的控制。所述的车载热泵空调机组的控制方法还包括堵转控制方法；当外部环境温度低于某一个设定值时(如0摄氏度)，启动t时长堵转，堵转t时长后，退出堵转控制；t时长的计算公式如下：t＝1-k*T；T为外部环境温度，单位为摄氏度；t为堵转时长，单位为分钟；k为系数，范围为0.3-0.5。优选0.4。高频堵转是指给热泵施加高频电源，此时热泵不会旋转，是为高频堵转。所述的车载热泵空调机组的控制方法还包括除霜控制；当冷凝器的盘管温度低于外部环境温度下“需要除霜盘管温度”值时，机组开始除霜。采用PI控制压缩机的吸气压力实现除霜控制。采用PI控制压缩机的功率实现除霜控制。有益效果：本专利技术公开了一种带补气增焓的车载热泵空调，本专利技术首次将补气增焓技术应用在车载空调上，通过采用具有补气增焓压缩机、双板换结构的经济器、双电子膨胀阀节流机构、独特结构的翅片式冷凝器，以及先进的控制技术等独有结构和技术，在低环境温度下有效提升热泵制热能效比20％～30％，提升制热量30～50％；同时也解决了空调不能在-15℃以下环境气温下稳定运行的问题。该类型机组可在-25℃的环境气温下稳定运行，彻底解决车载热泵空调在我国北方地域不能很好应用的问题。附图说明图1为热泵系统压焓图；图2为带补气增焓的车载热泵空调的总体结构示意图；图3为补气-不补气排气温度对比图；图4为冷凝器结构示意图；图5为室外温度-压缩机堵转时间图6为主路电子膨胀阀控制框图；图7为室外温度-过热度曲线；图8为开机阶段压缩机运转曲线；图9为稳定运行阶段压缩机运转曲线；图10为室外温度-需要除霜的盘管温度曲线；图11为室外温度-吸气压力曲线；图12为室外温度-压缩机功率曲线。标号说明：1-压缩机，2-第一温度传感器，3-四通阀，4-冷凝器，5-主路电子膨胀阀，6-经济器，7-第四温度传感器，8-单向阀，9-第三温度传感器，10-补气电子膨胀阀，11-压缩机，12-气液分离器，13-压力计，14-第二温度传感器，15-车外温度传感器。21-合流三通，22-中间出液式集流管，23-抗震固定块。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：实施例1：如图1～12，一种带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，包括压缩机1、气液分离器12、四通阀3、蒸发器11、补气电子膨胀阀10、经济器6、主路电子膨胀阀5、冷凝器4和单向阀8；四通阀具有D、E、S和C四个口；其中E、S和C口在同一侧且S口在E口和C口之间；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。经济器为板式换热器。板式换热器为并联的两个或多个。多个板式换热器的第一换热通道并联，多个第二换热通道并联，以提高换热效率，优选2个。蒸发器设置在车内，冷凝器设置在车外。还包括控制器、室外温度传感器、回气压力传感器和回气温度传感器，室外温度传感器、回气压力传感器和回气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，包括压缩机(1)、气液分离器(12)、四通阀(3)、蒸发器(11)、补气电子膨胀阀(10)、经济器(6)、主路电子膨胀阀(5)、冷凝器(4)和单向阀(8)；四通阀具有D、E、S和C四个口；其中E、S和C口在同一侧且S口在E口和C口之间；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。

【技术特征摘要】
1.一种带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，包括压缩机(1)、气液分离器(12)、四通阀(3)、蒸发器(11)、补气电子膨胀阀(10)、经济器(6)、主路电子膨胀阀(5)、冷凝器(4)和单向阀(8)；四通阀具有D、E、S和C四个口；其中E、S和C口在同一侧且S口在E口和C口之间；四通阀的E口接蒸发器的入口，蒸发器的出口依次经经济器的第一条换热通道、主路电子膨胀阀和冷凝器接四通阀的C口；蒸发器的输出端还依次通过补气电子膨胀阀、经济器的第二条换热通道和单向阀接压缩机的中间压缩腔；四通阀的D口接压缩机的排气口；气液分离器的两端分别接压缩机的吸气口和四通阀的S口。2.根据权利要求1所述的带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，经济器为板式换热器、套管式换热器或列管式换热器。3.根据权利要求2所述的带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，板式换热器为并联的多个。4.根据权利要求1所述的带补气增焓的车载热泵空调，其特征在于，蒸发器设置在车内，冷凝器设置在车...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗岳华，
申请(专利权)人：湖南华强电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43