热泵系统技术方案

本发明专利技术的目的在于，提供一种热泵系统，该热泵系统将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。该热泵系统的特征在于，其具备：四通切换阀单元(10)，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元(20)，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；液体分离单元(30)，其对液体进行分离；冷暖控制单元(40)，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器(50)或使制冷剂膨胀的蒸发器(60)；以及压缩机(70)，其对所述制冷剂进行压缩。其对所述制冷剂进行压缩。其对所述制冷剂进行压缩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热泵系统


[0001]本专利技术涉及一种热泵系统，该热泵系统用于能够应对室外空气温度为极低温的极低温规格的汽车空调。

技术介绍

[0002]对内燃机汽车的制冷供暖能够依赖于排热，因此不仅室内供暖，而且去除伴随着供暖而产生的结露即前挡风玻璃内表面的模糊并且确保视野的除霜器(defroster，以下也称为“除湿供暖”)也能够比较简单地构成。这是由于如果在运行中，则容易基于排热利用来确保暖风。
[0003]在仅将内燃机用于驱动力的车种的空调装置中，仅针对制冷，利用由发动机挂带驱动的压缩机提供，供暖只要利用排热即可。因此，在从制冷向供暖和除湿供暖切换功能时，不必使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向逆转，只要停止制冷专用的压缩机，吹入排热利用的暖风即可。
[0004]近年，乘用车的驱动方式从内燃机向电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等变迁。像这样的车种，即在运行时未必始终是启动内燃机的驱动方式的汽车的情况下，在以空调为首的整个车载辅助系统中变更为电动式是自然的潮流。
[0005]按照该潮流，汽车空调装置的压缩机从挂带驱动变更为电动机驱动的压缩机相当普及。此外，在电动汽车(EV)中具有插电式混合动力车(plug
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in hybrid car)，即PHV(Plug
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in Hybrid Vehicle)或PHEV(Plug
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in Hybrid Electric Vehicle)。PHEV是能够使用从插座插入的插头来直接给电池充电的混合动力汽车。<br/>[0006]另外，不限定于在上述的电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等中使用的汽车空调装置，在住宅用中基于一般的可逆热泵循环的冷暖兼用型的空调装置中，在进行制冷与供暖的功能切换时，需要使氟利昂等制冷剂气体(以下也简称为“制冷剂”)的在制冷剂回路中流动的方向逆转。另一方面，在用于压缩制冷剂并且使之在制冷剂回路中流动的压缩机中，一般地输出输入方向是一定的。即，一般的压缩机不能逆转吸入口和吐出口。因此，为了使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向逆转，需要利用四通阀切换制冷剂回路的配管。
[0007]对此，在电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等情况下，基于排热利用而进行的供暖等是不可靠且难以采用的。而且，在住居用的空调装置中虽然不需要，但在汽车空调装置中，除霜器(除湿供暖)是不可缺的。该除霜器在紧靠为了室内供暖用而发热的冷凝器的附近，配设有为了除湿结露而低温生成的冷凝器和除湿阀，通过对该除湿阀进行节流的操作而发挥功能。
[0008]因此，电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等空调装置除了四通阀、除湿阀以外，用于切换它们的电磁阀、通向它们的配管等(以下也称为“四通阀周边部”)也变得相当复杂。而且，甚至需要控制多个电磁阀的控制功能。
[0009]另外，空调装置即使不是具有主电动机的车辆用的装置，也由于相当巨大而且还具有重量，因此在车载用空调装置中特别地具有小型轻量、薄型化的要求。除了该小型轻
量、薄型化以外，也具有组装作业性优异、实现生产率的提高而降低制作成本的要求。为了应对像这样的要求，公开了如下的技术。
[0010]已知将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化的热泵式冷冻机的配管单元(以下也简称为“配管单元”)(例如专利文献1)。即，将热泵式冷冻机(热泵装置)的冷冻循环(制冷剂回路)的制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，削减配管部件、配管焊接部位，组装作业性优异，实现生产率的提高，降低制作成本，并且实现室外机的小型化、薄型化。
[0011]在专利文献1中记载的配管单元是如下的配管单元：将对适合于预定的制冷剂通路的部位进行鼓起加工的两张侧板相互的背面接合而形成基板，由两侧板的鼓起部分在基板形成制冷剂通路，在制冷剂通路配管而将制冷剂控制构件一体地安装于基板，将在冷冻循环中连接的配管口配设于制冷剂通路。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1：日本特开平7
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198229号公报

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]然而，在专利文献1中记载的配管单元不是车载用的配管单元。而且在室外空气为极低温的情况下，不能得到充分的供暖、除湿供暖功能。
[0017]本专利技术是鉴于像这样的问题而完成的专利技术，其目的在于，提供一种热泵系统，该热泵系统能够将制冷剂控制构件预先一体地配管并且单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。
[0018]用于解决问题的方案
[0019]本专利技术的一个技术方案的热泵系统用于极低温规格的汽车空调，其特征在于，该热泵系统具备：四通切换阀单元，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；液体分离单元，其对液体进行分离；冷暖控制单元，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器或使制冷剂膨胀的蒸发器；以及压缩机，其对所述制冷剂进行压缩，所述四通切换阀单元使所述制冷剂从所述冷暖控制单元流入并且向所述液体分离单元流出以及使所述制冷剂从所述压缩机流入并且向冷凝器流出，或者使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且向所述液体分离单元流出以及从所述压缩机流入并且向所述冷暖控制单元流出，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和/或向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出，或者使所述制冷剂从所述蒸发器流入并且向所述冷凝器流出，所述液体分离单元使所述制冷剂从所述四通切换阀单元流入并且向所述压缩机流出，所述冷暖控制单元使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入并且向所述四通切换阀单元流出，或者从所述四通切换阀单元流入并且向所述气体喷射单元流出。
[0020]此时，在本专利技术的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由经过所述比例控制阀从所述气体喷射单元流入和从所述液体分离单元流入的两个配管末端和向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构
成，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。
[0021]此时，在本专利技术的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入，所述液体分离单元使所述制冷剂经过所述气体喷射单元向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。
[0022]此时，在本专利技术的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入和使制冷剂从所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热泵系统，其用于极低温规格的汽车空调，其特征在于，该热泵系统具备：四通切换阀单元，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；液体分离单元，其对液体进行分离；冷暖控制单元，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器或使制冷剂膨胀的蒸发器；以及压缩机，其对所述制冷剂进行压缩，所述四通切换阀单元使所述制冷剂从所述冷暖控制单元流入并且向所述液体分离单元流出以及使所述制冷剂从所述压缩机流入并且向冷凝器流出，或者使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且向所述液体分离单元流出以及从所述压缩机流入并且向所述冷暖控制单元流出，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和/或向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出，或者使所述制冷剂从所述蒸发器流入并且向所述冷凝器流出，所述液体分离单元使所述制冷剂从所述四通切换阀单元流入并且向所述压缩机流出，所述冷暖控制单元使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入并且向所述四通切换阀单元流出，或者从所述四通切换阀单元流入并且向所述气体喷射单元流出。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由经过所述比例控制阀从所述气体喷射单元流入和从所述液体分离单元流入的两个配管末端和向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入，所述液体分离单元使所述制冷剂经过所述气体喷射单元向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入和使制冷剂从所述液体分离单元流入的两个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤俊和，
申请(专利权)人：株式会社泉技研，
类型：发明
国别省市：