热泵系统和汽车的制作方法

本技术涉及热泵系统领域，特别涉及一种热泵系统和汽车。

背景技术：

1、目前空调的热泵系统在冬季供热过程中，当室外空气温度为零下7℃至零下5℃，相对湿度高于60％时，室外冷凝器表面容易结霜。随着霜层的累积，冷凝器换热系数降低，系统cop下降，热泵空调产热能力不足。为了保证热泵空调系统在低温、高湿的工况下高效运行，必须周期性地进行采用逆循环进行除霜，但是采用逆循环除霜时，空调系统将停止制热，从而影响用户体验。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供了一种热泵系统和汽车。

2、根据本技术实施例的一方面，公开了一种热泵系统，所述热泵系统包括储能型气液分离器，包含储能腔、分离腔和设于所述分离腔内的气液分离结构，所述分离腔与所述储能腔之间配置为能换热，所述储能腔设置有第一接口、第二接口和第三接口；压缩机，所述压缩机的回气口与所述气液分离结构的介质出口连通；蒸发器，所述蒸发器连接于所述压缩机的排气口与所述第一接口之间；冷凝器和第一膨胀阀，所述第一膨胀阀连接于所述冷凝器的第一端与所述第二接口之间，所述冷凝器的第二端连接于所述气液分离结构的介质入口；回液管，所述回液管的一端连接于所述第三接口，另一端连通于所述冷凝器的第一端。

3、本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

4、本技术公开的热泵系统中，其内部冷媒依次经过分离腔、压缩机、蒸发器、储能腔、第一膨胀阀、冷凝器和分离腔，热泵系统处于制热模式，由于储能腔的第三接口通过回液管连接于冷凝器，液态冷媒经过第一膨胀阀节流降压，使得第一膨胀阀至冷凝器之间的管路压力降低，在压差作用下，储能腔内的高温高压液态冷媒通过回液管压入冷凝器参与除霜循环，本发明采用储能腔储存的高温高压冷媒对冷凝器进行化霜，处于分离腔内的冷媒在与储能腔内冷媒的换热效果下进行二次蒸发，从而增加了进入压缩机的冷媒质量流量，整体提升系统cop以及系统能量利用率，并且，热泵系统能够在制热状态下同时实现外部冷凝器的除霜功能，无需停止热泵系统供热，也无需另设额外的电加热装置进行采暖，降低生产成本，提高用户使用体验。

5、在一种示例性实施例中，所述热泵系统还包括截止阀，设置于所述回液管，以用于控制所述回液管的导通与截止。用户能够通过控制截止阀对回液管进行导通或截止，进而控制是否对冷凝器进行化霜，提高用户使用体验。

6、在一种示例性实施例中，所述热泵系统还包括第一三通阀，具有第一端口、第二端口、第三端口，用于控制所述第二端口和所述第三端口中的一者与所述第一端口连通，所述第一端口与所述压缩机的排气口连通，所述第二端口与所述冷凝器的第二端连通，所述第三端口与所述蒸发器连通；第二三通阀，具有第四端口、第五端口、第六端口，用于控制所述第五端口和所述第六端口中的一者与所述第四端口连通，所述第四端口与所述气液分离结构的介质出口连通，所述第五端口与所述蒸发器连通，所述第六端口与所述冷凝器的第二端连通；第二膨胀阀，连接于所述蒸发器与所述第一接口之间。第一三通阀能够控制第一端口分别与第二端口、第三端口的一者连通，使得经过压缩机压缩的冷媒能够向蒸发器方向或冷凝器方向切换，第二三通阀能够控制第四端口分别与第五端口、第六端口的一者连通，使得在冷凝器内或是在蒸发器内吸热后的冷媒进入分离腔，通过两个三通阀的管路切换，实现制热循环和制冷循环的切换，并且减少回路内漏问题。

7、在一种示例性实施例中，所述热泵系统还包括控制器，与所述截止阀、所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀电连接，用于控制所述热泵系统执行化霜模式、制热模式、制冷模式；在所述化霜模式下，所述控制器控制所述截止阀打开，控制所述第一三通阀的第一端口与所述第三端口连通，控制所述第二三通阀的第四端口与所述第六端口连通，控制所述第一膨胀阀节流，控制所述第二膨胀阀打开；在所述制热模式下，所述控制器控制所述截止阀关闭，控制所述第一三通阀的第一端口与所述第三端口连通，控制所述第二三通阀的第四端口与所述第六端口连通，控制所述第一膨胀阀节流，控制所述第二膨胀阀打开；在所述制冷模式下，所述控制器控制所述截止阀关闭，控制所述第一三通阀的第一端口与所述第二端口连通，控制所述第二三通阀的第四端口与所述第五端口连通，控制所述第二膨胀阀节流，控制所述第一膨胀阀打开。通过控制器分别对截止阀、第一三通阀、第二三通阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀的控制调整，热泵系统能够在制热状态下同时实现外部冷凝器的除霜功能，无需停止热泵系统供热，也无需另设额外的电加热装置进行采暖，提高用户使用体验，而且热泵系统也能够单独切换至制热状态或制冷状态，此时储能型气液分离器能够发挥储液作用，保证系统稳定运行，本技术的热泵系统能够分别在制热模式、制冷模式和除霜模式下快速切换，降低生产成本，提高控制效果，提高用户使用体验。

8、在一种示例性实施例中，所述热泵系统还包括温度传感器，设置在所述冷凝器上，用于检测所述冷凝器的表面温度；所述控制器与所述温度传感器电连接，用于获取所述表面温度，并在所述表面温度低于预设阈值的情况下控制所述热泵系统执行所述化霜模式。当冷凝器的表面温度低于预设阈值时，热泵系统执行化霜模式，控制器控制截止阀打开，使得储能腔内的高温高压液态冷媒能够进入冷凝器进行除霜，实现自动除霜，提高控制效果。

9、在一种示例性实施例中，所述气液分离结构包括：介质导入管，所述介质导入管的一端口为所述气液分离结构的介质入口，另一端口向下伸入所述分离腔内；介质导出管，所述介质导出管包括进气段、弯折段和出气段，所述出气段的一端为所述气液分离结构的介质出口，所述出气段的另一端向下伸入所述分离腔且连通所述弯折段的一端，所述弯折段的另一端连通所述进气段的一端，所述进气段的另一端向上延伸，所述进气段、弯折段和出气段之间构建成u型。气液混合态冷媒通过介质导入管进入分离腔内，在重力作用下液态冷媒下沉至分离腔底部，气态冷媒通过介质导出管依次穿过进气段、弯折段和出气段离开分离腔，接着进入压缩机内进行压缩，介质导出管呈u型设置，便于气态冷媒进入。

10、在一种示例性实施例中，所述出气段的侧壁设有虹吸口，所述虹吸口连通所述分离腔与所述出气段的管腔，所述弯折段的底部设有回油孔；和/或所述进气段的上端高于所述介质导入管的下端?；赜涂谀芄挥糜诨厥昭顾趸?，虹吸口能够将分离腔和出气段的管腔相互连通实现压力平衡，防止热泵系统关闭时，液态冷媒通过回油孔吸入介质导出管并压入压缩机，维持压缩机正常运行，进气段的上端高于介质导入管的下端，方便气态冷媒进入介质导出管。

11、在一种示例性实施例中，所述分离腔容置于所述储能腔内，其中，所述储能腔内位于所述分离腔的周侧和/或所述分离腔的下方的位置处形成有储液空间。提高储能腔和分离腔的热交换效果，促进分离腔内的液态冷媒能被储能腔内的高温高压冷媒加热气化，增加气态冷媒进入压缩机的流量，提高能量利用率。

12、在一种示例性实施例中，所述储能型气液分离器包括外壳和内壳，所述内壳设置在所述外壳的内部且围成所述分离腔，所述外壳与所述内壳的外周之间构建出所述储能腔，所述内壳的底部延伸至所述储液空间内，所述内壳的底部下凹呈圆弧形。外壳围成储能腔，分离腔和储能腔之间由内壳相互分隔，圆弧形的内壳底部使得分离腔底部可以受热均匀，提高分离腔内液态冷媒的蒸发效果。

13、根据本技术实施例的一方面，公开了一种汽车，所述汽车包括上述的热泵系统。

14、本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

15、本技术公开的汽车具有热泵系统，蒸发器位于驾驶舱内，在热泵系统启动下，蒸发器进行放热实现对驾驶舱的制热，回液管的两端分别连通储存高温高压液态冷媒的储能腔、以及能够将液态冷媒进行吸热蒸发的冷凝器，使得经过第一膨胀阀降温减压的冷媒压力降低，在压差作用下，储能腔内的高温高压液态冷媒通过回液管压入冷凝器参与除霜循环，实现驾驶舱在制热模式下实现除霜，提高用户体验，同时采用储能腔内储存的高温高压冷媒进行外部冷凝器的除霜功能，提高系统cop，提高能量利用率。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。