适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置和车辆

1.本发明涉及制冷制热管理技术领域，尤其涉及一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置和车辆。

背景技术：

2.对于车辆应用领域，为车辆热管理提供冷热源的制冷空调系统所采用的氢氟烃制冷剂替代技术是行业发展的重要技术内容。
3.一些环保制冷剂，如r290、r32、r1234yf、r152a以及nh3等，因具有良好的制冷制热性能在制冷空调应用中具有很好的发展前景，但由于这些制冷剂具有一定的可燃性，存在泄漏的安全隐患，不易满足在车辆领域的安全测试标准，因此无法应用在车辆热系统中。

技术实现要素：

4.本发明提供一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置和车辆，用以解决现有技术中可燃制冷剂无法应用在车辆温控系统上的缺陷，将机箱形成分隔开的独立密封的第一容腔和第二容腔，第一容腔和第二容腔分别与制冷剂循环系统、热管理换热装置和车外换热器相连，实现将可燃性制冷剂应用到车辆温控系统中达到更好的控温效果。
5.本发明提供一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，包括：机箱和置于所述机箱内的制冷剂循环系统，
6.所述机箱包括分隔开的独立密封的第一容腔和第二容腔，所述第一容腔包括第一吸入口和第一回水口，所述第二容腔包括第二吸入口和第二回水口，
7.所述制冷剂循环系统分别与所述第一吸入口和所述第二吸入口相连，
8.所述第一回水口用于和热管理换热装置及车外换热器中一者相连通；所述第二回水口用于和所述热管理换热装置及所述车外换热器中另一者相连通。
9.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述制冷剂循环系统包括顺次首尾相连形成环路的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀和蒸发器。
10.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述制冷剂循环系统包括顺次首尾相连形成环路的准二级压缩补气型压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、气液分离储液罐、第二膨胀阀和蒸发器，
11.其中，所述气液分离储液罐与所述准二级压缩补气型压缩机连通。
12.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述蒸发器包括第一侧吸口和第一侧出口，所述第一侧吸口与所述第一吸入口之间安装有第一泵，所述第一侧出口与所述热管理换热装置及所述车外换热器中一者连通，
13.所述冷凝器包括第二侧吸口和第二侧出口，所述第二侧吸口与所述第二吸入口之间安装有第二泵，所述第二侧出口与所述车外换热器及所述热管理换热装置中另一者连通。
14.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述第一侧出口
与所述热管理换热装置的第一供水口相连通，所述第二侧出口与所述车外换热器的第二供水口相连通，
15.其中，所述第一回水口与所述热管理换热装置的第三回水口相连通，所述第二回水口与所述车外换热器的第四回水口相连通。
16.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述第一侧出口与所述车外换热器的第二供水口相连通，所述第二侧出口与所述热管理换热装置的第一供水口相连通，
17.其中，所述第一回水口与所述车外换热器的第四回水口相连通，所述第二回水口与所述热管理换热装置的第三回水口相连通。
18.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述机箱外壁设置有吊耳。
19.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述机箱还包括箱盖，所述箱盖设置有防爆型供电模块和控制与显示模块。
20.根据本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述箱盖密封连接在所述机箱上。
21.本发明还提供一种车辆，包括车架以及以上所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述汽车热系统冷热源装置安装在所述车架内。
22.本发明提供的一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，通过在机箱内形成分隔的独立密封的第一容腔和第二容腔，将可燃制冷剂充注在第一容腔和第二容腔内，与制冷剂循环系统置于机箱中，防止可燃性制冷剂因碰撞引起的泄漏；同时简化制冷剂循环系统的流程，有效降低了制冷剂的使用量，提高安全性能，与热管理换热装置和车外换热器形成控温回路实现更好的控温效果。
23.进一步地，本发明还提供了一种车辆，由于该车辆包括适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置因此也具备以上适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的优势。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
25.图1是本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的机箱结构示意图；
26.图2是本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的制冷剂循环系统示意图；
27.图3是本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的制冷剂循环系统原理图之一；
28.图4是本发明提供的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的制冷剂循环系统原理图之二；
29.图5是本发明提供的热管理换热装置和车外换热器预机箱和制冷剂循环系统连接
示意图之一；
30.图6是本发明提供的热管理换热装置和车外换热器预机箱和制冷剂循环系统连接示意图之二；
31.图7是本发明提供的箱盖结构示意图；
32.附图标记：
33.100：机箱；
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101：第一容腔；
34.102：第二容腔；
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103：隔板；
35.104：外壁；
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105：内壁；
36.106：加强肋；
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107：封盖；
37.108：吊耳；
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109：密封槽；
38.110：中间腔体；
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111：第一吸入口；
39.112：第二吸入口；
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113：第一回水口；
40.114：第二回水口；
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200：制冷剂循环系统；
41.201：压缩机；
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202：冷凝器；
42.203：储液罐；
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204：膨胀阀；
43.205：蒸发器；
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206：第一泵；
44.207：第二泵；
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211：第一侧吸口；
45.212：第二侧吸口；
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213：第一侧出口；
46.214：第二侧出口；
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220：准二级压缩补气型压缩机；
47.221：气液分离储液罐；
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222：第一膨胀阀；
48.223：第二膨胀阀；
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300：热管理换热装置；
49.301：第一供水口；
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302：第三回水口；
50.310：第一四通换向阀；
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320：第一三通换向阀；
51.321：第二三通换向阀；
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400：车外换热器；
52.401：第二供水口；
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402：第四回水口；
53.410：第二四通换向阀；
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420：第四三通换向阀；
54.421：第三三通换向阀；
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113a：一级第一回水口；
55.113b：二级第一回水口；
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114a：一级第二回水口；
56.114b：二级第二回水口；
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213a：一级第一侧出口；
57.213b：二级第一侧出口；
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214a：一级第二侧出口；
58.214b：二级第二侧出口。
具体实施方式
59.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
61.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.下面结合图1至图7，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。
64.如图1所示，本发明提供了一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，包括：机箱100和置于机箱100内的制冷剂循环系统200。
65.其中，机箱100包括分隔开的独立密封的第一容腔101和第二容腔102，第一容腔101包括第一吸入口111和第一回水口113，第二容腔102包括第二吸入口112和第二回水口114。
66.进一步地，制冷剂循环系统200分别与第一吸入口111和第二吸入口112相连。
67.第一回水口113用于和热管理换热装置及车外换热器中一者相连通；第二回水口114用于和热管理换热装置及车外换热器中另一者相连通。
68.继续参考图1，在本发明的一个实施例中，机箱100的外壁104和内壁105围成环形区域，通过隔板103将环形区域分隔成第一容腔101、第二容腔102和中间腔体110。
69.其中，中间腔体110将第一容腔101和第二容腔102首尾分隔开。
70.在本实施例中，为了增加内壁105和外壁104之间的连接强度，在内壁105和外壁104之间通过加强肋106连接。
71.如图2所示，在本实施例中，在环形区域上方安装封盖107实现封装。
72.通过内外壁形成第一容腔101和第二容腔102实现循环系统定压、容纳膨胀水功能的同时强化箱体结构强度，提高装置抗碰撞能力，并具有保温隔热功能，提高装置运行性能。
73.继续参考图2，在本发明的一个实施例中，制冷剂循环系统200包括顺次首尾相连形成环路的压缩机201、冷凝器202、储液罐203、膨胀阀204和蒸发器205。
74.如图3所示，在本发明的一个实施例中，冷凝器202包括第一侧吸口211和第一侧出口213，第一侧吸口211与第一吸入口111之间安装有第一泵206，第一侧出口213与热管理换热装置及车外换热器中一者连通。
75.其中，蒸发器205包括第二侧吸口212和第二侧出口214，第二侧吸口212与第二吸入口112之间安装有第二泵207，第二侧出口214与车外换热器及热管理换热装置中另一者连通。
76.在本发明的一个具体实施例中，第一容腔101和第二容腔102内均有介质，该介质可以为水、防冻液、载冷剂等。
77.具体地，压缩机201输出高温高压的气体制冷剂，经过冷凝器202输出低温高压的液态制冷剂，释放热量，将液态制冷剂存储在储液器203中，经过膨胀阀204节流后输出低温低压的两相流体，经过蒸发器205输出高温气态的制冷剂，吸收热量，最后流回压缩机201中。
78.在整个制冷剂循环过程中，第一泵206将第一容腔101内的介质泵至冷凝器202的第一侧吸口211，再经由冷凝器202的第一侧出口213流出。第一容腔101的介质吸收冷凝器202释放的热量，第一容腔101的介质被加热。
79.进一步地，第二泵207将第二容腔内的介质泵至蒸发器205的第二侧吸口212，再经过蒸发器205的第二侧出口214流出。第二容腔102的介质被吸收热量，因此被降温。
80.如图4所示，在本发明的另一个可选实施例中，制冷剂循环系统包括顺次首尾相连形成环路的准二级压缩补气型压缩机220、冷凝器202、第一膨胀阀222、气液分离储液罐221、第二膨胀阀223和蒸发器205。
81.其中，气液分离储液罐221与准二级压缩补气型压缩机220连通。
82.具体地，准二级压缩补气型压缩机220将制冷剂压缩为高温高压的气体后，经冷凝器202冷却为液体后存于气液分离储液器221中，分离后的液态制冷剂经第一膨胀阀222节流后成为低温低压的两相流体后，在蒸发器205中吸收热量蒸发为气体回到准二级压缩补气型压缩机220。
83.而气液分离储液器221分离后的气态制冷剂直接通过准二级压缩补气型压缩机220的补气口回到准二级压缩补气型压缩机220内，提供系统性能，如此循环。
84.如图5所示，在本发明的一个可选实施例中，第一侧出口213、第二侧出口214、热管理换热装置300的第一供水口301和车外换热器400的第二供水口401通过第一四通换向阀310连接。
85.需要说明的，本技术的热管理换热装置300是将车辆热管理的车室空调、电池、电机、电控等热管理系统的各个换热装置简要表示为热管理换热装置300。
86.同时，第一回水口113、第二回水口114、热管理换热装置300的第三回水口302和车外换热器的第四回水口402通过第二四通换向阀410连接。
87.在本发明的一个实施例中，在本技术的汽车热系统冷热源装置提供热量时：第一侧出口213与热管理换热装置300的第一供水口301相连通，第二侧出口214与车外换热器400的第二供水口401相连通。
88.其中，第一回水口113与热管理换热装置300的第三回水口302相连通，第二回水口114与车外换热器400的第四回水口402相连通。通过车外换热器400从车外环境吸收热量。
89.在本发明的一个实施例中，在本技术的汽车热系统冷热源装置提供冷量时：第一侧出口213与车外换热器400的第二供水口401相连通，第二侧出口214与热管理换热装置300的第一供水口301相连通。
90.其中，第一回水口113与车外换热器400的第四回水口402相连通，第二回水口114与热管理换热装置300的第三回水口302相连通。通过车外换热器400将热管理换热装置300的热量散发到车外环境中
91.如图6所示，在本发明的另一个可选实施例中，第一侧出口213设置有两个连接口即一级第一侧出口213a和二级第一侧出口213b，同理，第二侧出口包括一级第二侧出口214a和二级第二侧出口214b；第一回水口113包括一级第一回水口113a和二级第一回水口113b；第二回水口114包括一级第二回水口114a和二级第二回水口114b。
92.其中，一级第一侧出口213a、一级第二侧出口214a和第一供水口301通过第一三通换向阀320连接；二级第一侧出口213b、二级第一侧出口213b和第二供水口401通过第二三通换向阀321连接。
93.其中，一级第一回水口113a、一级第二回水口114a和第三回水口302通过第三三通换向阀421连接；二级第一回水口113b、二级第二回水口114b和第四回水口402通过第四三通换向阀420连接。
94.具体地，在本实施例中，在本技术的汽车热系统冷热源装置提供热量时：
95.一级第一侧出口213a与第一供水口301相连通，一级第一回水口113a与第三回水口302相连通；同时，二级第二侧出口214b与第二供水口401相连通，二级第二回水口114b与第四回水口402相连通。
96.在本技术的汽车热系统冷热源装置提供冷量时：
97.一级第二侧出口214a与第一供水口301相连通，一级第二回水口114a与第三回水口302；同时，二级第一侧出口213b与第二供水口401相连通，二级第一回水口113b与第四回水口402。
98.继续参考图2，在本发明的一个实施例中，机箱100外壁设置有吊耳108。用于机箱100的减振安装。
99.如图7所示，在本发明的另一个实施例中，机箱100还包括箱盖500，箱盖500设置有防爆型供电模块501和控制与显示模块500。控制与显示模块500与防爆型供电模块501连接。
100.进一步地，在本实施例中，供电模块包括接线端子和泄压安全阀。
101.在本发明的实施例中，箱盖500密封连接在机箱100上。
102.具体地，参考图2，在机箱100的封盖107上设置有密封槽109，密封槽109内放置有密封圈，箱盖500盖在机箱100上，通过紧固件连接。
103.话句话说，在箱盖500和封盖107上均开有连接孔，用于紧固件连接，且封盖107上的连接孔不穿透封盖107。
104.本发明还提供了一种车辆，包括车架以及上述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，汽车热系统冷热源装置安装在车架内。
105.进一步地，在本发明的一个实施例中，汽车热系统冷热源装置通过吊耳108安装在车辆的车架内。
106.本发明提供的一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，通过在机箱内形成分隔的独立密封的第一容腔和第二容腔，将可燃制冷剂充注在第一容腔和第二容腔内，与制冷剂循环系统置于机箱中，防止可燃性制冷剂因碰撞引起的泄漏；同时简化制冷剂循
环系统的流程，有效降低了制冷剂的使用量，提高安全性能，与热管理换热装置和车外换热器形成控温回路实现更好的控温效果。
107.通过制冷剂循环系统向车辆热管理部件提供冷热量，可以实现车室空调、电池温控、电机散热等多个热管理单元之间的热量调配，有益于系统综合能效的提高。
108.进一步地，本发明还提供了一种车辆，由于该车辆包括适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置因此也具备以上适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置的优势。
109.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，包括：机箱和置于所述机箱内的制冷剂循环系统，所述机箱包括分隔开的独立密封的第一容腔和第二容腔，所述第一容腔包括第一吸入口和第一回水口，所述第二容腔包括第二吸入口和第二回水口，所述制冷剂循环系统分别与所述第一吸入口和所述第二吸入口相连，所述第一回水口用于和热管理换热装置及车外换热器中一者相连通；所述第二回水口用于和所述热管理换热装置及所述车外换热器中另一者相连通。2.根据权利要求1所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述制冷剂循环系统包括顺次首尾相连形成环路的压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀和蒸发器。3.根据权利要求1所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述制冷剂循环系统包括顺次首尾相连形成环路的准二级压缩补气型压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、气液分离储液罐、第二膨胀阀和蒸发器，其中，所述气液分离储液罐与所述准二级压缩补气型压缩机连通。4.根据权利要求2或3所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述蒸发器包括第一侧吸口和第一侧出口，所述第一侧吸口与所述第一吸入口之间安装有第一泵，所述第一侧出口与所述热管理换热装置及所述车外换热器中一者连通，所述冷凝器包括第二侧吸口和第二侧出口，所述第二侧吸口与所述第二吸入口之间安装有第二泵，所述第二侧出口与所述车外换热器及所述热管理换热装置中另一者连通。5.根据权利要求4所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述第一侧出口与所述热管理换热装置的第一供水口相连通，所述第二侧出口与所述车外换热器的第二供水口相连通，其中，所述第一回水口与所述热管理换热装置的第三回水口相连通，所述第二回水口与所述车外换热器的第四回水口相连通。6.根据权利要求4所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述第一侧出口与所述车外换热器的第二供水口相连通，所述第二侧出口与所述热管理换热装置的第一供水口相连通，其中，所述第一回水口与所述车外换热器的第四回水口相连通，所述第二回水口与所述热管理换热装置的第三回水口相连通。7.根据权利要求1所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述机箱外壁设置有吊耳。8.根据权利要求1所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述机箱还包括箱盖，所述箱盖设置有防爆型供电模块和控制与显示模块。9.根据权利要求8所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，其特征在于，所述箱盖密封连接在所述机箱上。10.一种车辆，其特征在于，包括车架以及权利要求1至9任一项所述的适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，所述汽车热系统冷热源装置安装在所述车架内。

技术总结

本发明提供一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置和车辆，其中，适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，包括：机箱和置于机箱内的制冷剂循环系统，机箱包括分隔开的独立密封的第一容腔和第二容腔，第一容腔包括第一吸入口和第一回水口，第二容腔包括第二吸入口和第二回水口，制冷剂循环系统分别与第一吸入口和所述第二吸入口相连。本发明提供的一种适用于可燃制冷剂的汽车热系统冷热源装置，通过在机箱内形成分隔的独立密封的第一容腔和第二容腔，将可燃制冷剂充注在第一容腔和第二容腔内，与制冷剂循环系统置于机箱中，防止可燃性制冷剂因碰撞引起的泄漏；同时简化制冷剂循环系统的流程，有效降低了制冷剂的使用量，提高安全性能。提高安全性能。提高安全性能。