专利名称：一种车用二氧化碳空调系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种车用空调系统，具体是一种车用二氧化碳空调系统，属于汽 车空调技术领域。
背景技术：
目前车用空调系统主要使用R134a工质。随着全世界对环境保护问题的重 视，R134a被新型制冷工质替代是潮流所向。欧盟已经明确2011年1月1日后 禁止生产R134a新车型，并且要求制造商回收系统制冷剂。2007年9月6日， 德国汽车工业协会(VDA)明确选定二氧化碳(R744)作为R134a的替代物。
二氧化碳对环境非常友好，然而由于二氧化碳制冷循环的压縮比较高，而且 其高压侧一般都为超临界状态，压縮机出口的高温高压制冷剂气体不能被冷凝为 液态，因此整个循环的制冷效率较低。为了使二氧化碳制冷循环得到广泛地推广， 相关专家学者通过不断地研究已找到提高二氧化碳制冷循环冷却效率的途径，例 如在系统中增设中间热交换器、跳高压縮机转速、优化系统的设计等。
限制二氧化碳制冷循环的发展的另一个原因是其系统运行压力较高，正常运 行压力达到12MPa左右，这对系统零部件的耐压性及其他性能的要求较高。对于 采用定排量压縮机的汽车空调系统来说，由于汽车空调系统的压縮机是由汽车发 动机带动的，因此发动机的转速会影响空调压縮机的转速，从而使得整个系统的 运行压力波动较大，特别当汽车发动机转速突然提高，使压縮机转速升至3000 转左右时，节流阀前压力将达到30MPa，如果此时发动机转速继续提高，空调系 统将面临爆破的危险。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号为CN101012979A，发明专 利名称为冷却设备，该技术提出一种使用二氧化碳作为制冷剂的冷却设备，为 了在防止系统高压侧压力异常升高的同时提高系统效率，该技术中的控制装置可 根据由传感器检测到的用于冷却气体冷却器的空气的温度来控制压縮机的转速， 当冷却空气温度较高时，控制装置就提高压縮机的最高转速，以增加系统中的制
冷剂流量，从而避免高压侧压力异常升高；当冷却空气温度较低时，控制装置就 降低压縮机的最高转速，以保证系统的冷却效率。该技术在避免制冷系统高压侧 压力异常升高的同时，保证系统一直处在较高效率运行的状态，但是该系统的控 制装置较为复杂，而且对温度传感器的灵敏度要求较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明设计了一种车用二氧化碳空调系统，在现有的 二氧化碳空调系统的基础上进行改进，使整个系统的制冷效率得到进一步提高， 同时也能够解决系统运行压力突然升高所造成的安全隐患。
本发明是通过下述的技术方案实现的。本发明包括蒸发器、气液分离器、 中间热交换器、压縮机、气体冷却器、节流阀和小型气液分离器。小型气液分离 器设置在节流阀的出口和蒸发器的进口之间，并且节流阀旁边并联旁通安全阀。
所述的气液分离器设置在蒸发器出口和中间热交换器的一侧进口之间，气 液分离器的作用是将蒸发器出口制冷剂中的少量液体分离出来积存在其底部空 间内，以避免因制冷剂液体进入压縮机而造成的液击现象；另外气液分离器还具 有调节制冷剂流量的作用，当制冷负荷增大时，从蒸发器出口进入气液分离器的 制冷剂压力降低，积存在其底部的制冷剂就会蒸发，以增大进入压縮机的制冷剂 气体的流量，从而起到调节制冷剂流量的目的。
所述的中间换热器的一侧进口与气液分离器的出口相连，同侧的出口与压 縮机进口连接，其另一侧的进出口分别与气体冷却器出口和节流阀进口相连，中 间热交换器的作用是使气体冷却器出口的高温高压制冷剂与气液分离器出口的 低温低压制冷剂进行热量交换，从而达到增加进入节流阀的制冷剂液体的过冷 度，同时提高进入压縮机的制冷剂气体的过热度的目的。
所述的小型气液分离器有液体出口和气体出口，其进口与节流阀出口相连， 液体出口端与蒸发器进口连通，气体出口端与气液分离器进口端连通。小型气液
分离器的作用是将进入蒸发器的制冷剂中的少量气体分离出来，仅使液态制冷剂 进入蒸发器，这就使蒸发器的传热面积得到更加有效的利用，而分离出来的气体 与蒸发器出口的制冷剂一起进入气液分离器。
所述的节流阀旁边并联有旁通安全阀，其作用是当系统运行压力高于安全 值时处于开启状态，以使气体冷却器出口的制冷剂液体不经过节流阀节流，而是 直接通过小型气液分离器进入蒸发器，从而使系统的运行压力降低，当运行压力
降低到安全值以下时，该旁通安全阀关闭，此时气体冷却器出口的制冷剂液体经 过节流阀节流后再进入小型气液分离器。
所述的旁通安全阀和节流阀也可以用一个自带旁通流道的节流阀代替，在 系统正常运行时，该节流阀在节流流道的旁边并联一个旁通流道，当系统运行压 力低于安全值时，其旁通流道关闭，即对制冷剂进行节流降压；而当其进口侧压 力高于安全值时，它的旁通流道打开，以对制冷剂起旁通的作用，直到其进口侧 压力降到正常值时，其旁通流道才会关闭。
本发明的有益效果是 一是通过在节流阀出口和蒸发器进口之间设置小型 气液分离器，使得进入蒸发器的制冷剂均为液体，从而使蒸发器的传热面积得到 更加有效的利用；二是本发明中的制冷循环采用旁通安全阀或自带旁通流道的节 流阀，它在系统压力高于安全值时处于开启状态，以对流经节流阀的制冷剂进行 旁通，从而降低系统的运行压力，保证安全运行。
图l为本发明结构以及制冷循环过程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。
如图1所示，本发明包括蒸发器l、气液分离器2、中间热交换器3、压縮 机4、气体冷却器5、节流阀6、小型气液分离器7。气液分离器2设置在蒸发器 1出口和中间热交换器3的一侧进口之间；中间换热器3的两侧进口分别与气液 分离器2的出口和气体冷却器5出口相连，其两侧的出口分别与压縮机4进口和 节流阀6进口相连；小型气液分离器7的进口与节流阀6出口相连，其制冷剂液 体出口端与蒸发器1进口连通，其制冷剂气体出口端与气液分离器2进口端连通。 节流阀6旁边并联有旁通安全阀8。
本发明中所述的车用二氧化碳空调系统所实现的制冷循环过程如图1所示， 蒸发器1是输出冷量的设备，其管内制冷剂吸收在其管外流动的车厢内空气的热 量，使车厢内空气温度降低，而管内制冷剂吸热蒸发后进入气液分离器2;气液 分离器2的作用是将蒸发器出口的制冷剂中的少量液滴分离出来储存在其底部， 而气态制冷剂进入中间热交换器3的一侧进口，进行热量交换后从同侧出口排出 后进入压縮机4中被压縮；压縮机4出口的高压气态制冷剂进入气体冷却器5被 冷却降压后进入中间热交换器3的另一侧进口，进行热量交换后从同侧出口排出
后进入节流阀6进行节流降压；经节流降压的制冷剂进入小型气液分离器7，其 作用是将节流后的制冷剂中的少量气态制冷剂分离出来，分离出来的气态制冷剂
通过连接管路进入气液分离器2的进口管路中，而液态制冷剂进入蒸发器1中吸 收管外流动的车厢内空气的热量而蒸发；这样就完成了整个制冷循环过程。
本发明中所述的中间换热器3使气体冷却器5出口的高温高压制冷剂与气液 分离器2出口的低温低压制冷剂进行热量交换，从而达到增加进入节流阀6的制 冷剂液体的过冷度，同时提高进入压縮机4的制冷剂气体的过热度的目的，这样 就使制冷循环的效率得到提高。
本发明中所述的设在节流阀6出口和蒸发器1进口之间的小型气液分离器7， 能够将进入蒸发器1的制冷剂中的少量气体分离出来，仅使液态制冷剂进入蒸发 器l，从而使得蒸发器l的传热面积得到更加有效的利用，使制冷循环的效率得 到提高。
本发明中所述的旁通安全阀8能够在系统运行压力高于安全值时处于开启 状态，使气体冷却器5出口的制冷剂不经过节流阀6节流，而是直接'通过小型气 液分离器7进入蒸发器1，从而使系统的运行压力降低，当运行压力降低到安全 值以下时，该旁通安全阀8关闭，此时气体冷却器5出口的制冷剂液体经过节流 阀6节流后进入小型气液分离器7进行正常的循环。
本发明中所述的旁通安全阔8和节流阀6也可以用一个自带旁通流道的节 流阀代替，该节流阀在节流流道的旁边并联一个旁通流道，当系统运行压力低于 安全值时，其旁通流道关闭；而当其进口侧压力高于安全值时，它的旁通流道打 开，以对制冷剂起旁通作用，直到其进口侧压力降到正常值时，其旁通流道才会 关闭。
权利要求
1.一种车用二氧化碳空调系统，包括蒸发器(1)、气液分离器(2)、中间热交换器(3)、压缩机(4)、气体冷却器(5)、节流阀(6)，其特征在于还包括小型气液分离器(7)，所述小型气液分离器(7)设置在节流阀(6)的出口和蒸发器(1)的进口之间，气液分离器(2)设置在蒸发器(1)出口和中间热交换器(3)的一侧进口之间，中间换热器(3)的两侧进口分别与气液分离器(2)的出口和气体冷却器(5)出口相连，中间换热器(3)两侧的出口分别与压缩机(4)进口和节流阀(6)进口相连，节流阀(6)旁边并联有旁通安全阀(8)。
2. 根据权利要求1所述的一种车用二氧化碳空调系统，其特征是所述的旁 通安全阀(8)在系统运行压力高于安全值时处于开启状态，从而使气体冷却器(5) 出口的制冷剂不经过节流阀(6)节流，而是直接通过小型气液分离器进入 蒸发器(1)，从而使系统的运行压力降低；当运行压力降低到安全值以下时，该 旁通安全阀(8)关闭，此时气体冷却器(5)出口的制冷剂经过节流阀(6)节 流后再进入小型气液分离器(7)进行正常的循环过程。
3. 根据权利要求1所述的一种车用二氧化碳空调系统，其特征是所述的节 流阀(6)和旁通安全阀(8)用一个自带旁通流道的节流阀代替，该节流阀的内 部在节流流道的旁边并联一个旁通流道，当系统运行压力低于安全值时，其旁通 流道关闭，此时该节流阀对制冷剂进行节流降压；而当其进口侧压力高于安全值 时，它的旁通流道打开，以对制冷剂起旁通作用，直到其进口侧压力降到正常值 时，其旁通流道才会关闭。
4. 根据权利要求1所述的一种车用二氧化碳空调系统，其特征是所述的小 型气液分离器(7)有一个进口和两个出口，其进口与节流阔(6)出口相连，其 制冷剂液体出口端与蒸发器(1)进口连通，其制冷剂气体出口端与气液分离器(2)进口端连通。
全文摘要
本发明涉及一种车用二氧化碳空调系统，属于汽车空调技术领域。包括蒸发器、气液分离器、中间热交换器、压缩机、气体冷却器、节流阀。小型气液分离器设置在节流阀的出口和蒸发器的进口之间，它能够将进入蒸发器的制冷剂中的少量气体分离出来，仅使液态制冷剂进入蒸发器，从而使得蒸发器的传热面积得到更加有效的利用，使系统的制冷效率得到提高；另外本发明在节流阀旁边并联旁通安全阀，当系统运行压力高于安全值时，该旁通安全阀开启，从而使制冷剂液体不经过节流阀节流，而是直接通过小型气液分离器进入蒸发器，从而使系统的运行压力降低，以保证系统的安全运行。
文档编号F25B43/00GK101358779SQ20081020043
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者刘婷婷, 施骏业, 陈江平 申请人:上海交通大学