CN109318678A - 空调系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及车辆，空调系统包括：包括空调风道和座椅风道，座椅风道适于设在座椅内部，座椅的外表面设有与座椅风道连通的座椅出风口，座椅风道通过连接管道与空调风道相连，空调系统还包括：压缩机；室内蒸发器和室内冷凝器；室外换热器；座椅换热器，座椅换热器设在座椅风道或连接风道内,座椅换热器的入口与室内冷凝器的出口相连，座椅换热器的出口与室内蒸发器的入口连通；风门机构。本发明的空调系统，能够极大程度的降低对座椅加热或冷却的耗能，加快座椅加热、冷却的速度，可实现座椅的通风，降低座椅震动。同时在不改变冷媒循环方向的情况下可实现空调系统的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

Description

空调系统及车辆

技术领域

本发明涉及交通运输的技术领域，尤其涉及一种空调系统及车辆。

背景技术

在相关技术的车辆中，座椅加热的方式为电热式加热，能效比小于1，耗电量大，不利于车辆的使用。座椅降温的方式为通过座椅内置换风装置进行通风，内置换风装置运行时会将震动力传递给座椅，从而降低用户乘坐车辆的舒适性。并且采用通风的方式进行降温，带走的热量少，无法短期内快速降温。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种空调系统，能够极大程度的降低对座椅加热或冷却的耗能，加快座椅加热、冷却的速度，可实现座椅的通风，降低座椅震动。同时在不改变冷媒循环方向的情况下可实现空调系统的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

本发明还提出一种车辆，包括上述的空调系统。

根据本发明实施例的空调系统，包括：空调风道和座椅风道，所述座椅风道适于设在座椅内部，所述座椅的外表面设有与所述座椅风道连通的座椅出风口，所述座椅风道通过连接管道与所述空调风道相连，所述空调系统还包括：压缩机；室内蒸发器和室内冷凝器，所述室内蒸发器和所述室内冷凝器设在所述空调风道内，所述室内蒸发器的出口与所述压缩机的入口相连，所述室内冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；室外换热器，所述室外换热器的入口选择性地经由第一节流支路或第一流通支路与所述室内冷凝器的出口连通，所述室外换热器的出口选择性经由第二节流支路与所述室内蒸发器的入口连通或第二流通支路与所述压缩机的入口连通；座椅换热器，所述座椅换热器设在所述座椅风道或所述连接管道内，所述座椅换热器的入口选择性经由第三节流支路或第三流通支路与所述室内冷凝器的出口相连，所述座椅换热器的出口与所述室内蒸发器的入口连通；风门机构，所述风门机构设在所述空调风道内以将从所述空调风道的进口进入的空气流向所述室内蒸发器和/或所述室内冷凝器。

根据本发明实施例的空调系统，通过设置座椅风道和座椅换热器，从而能够极大程度的降低对座椅进行加热或冷却过程中的耗能，加快了座椅加热、冷却的速度，还可实现座椅的通风，降低座椅震动，提高用户的舒适性。同时在不改变冷媒循环方向的情况下即可实现空调系统的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

根据本发明的一些实施例，所述室内冷凝器和所述室外换热器之间串联有第一膨胀开关阀，所述第一节流支路为所述第一膨胀开关阀的节流流道，所述第一流通支路为所述第一膨胀开关阀的通流流道。从而，不但可以保证空调系统工作的可靠性，而且使空调系统的结构简单，便于空调系统的管路布设，节省占用空间。

根据本发明的一些实施例，所述空调系统还包括用于加热流经所述室内冷凝器的PTC加热器。从而，有利于提高空调系统的工作效率。

具体地，所述空调系统还包括风道门，所述风道门设在所述连接管道内以导通所述连接管道和所述空调风道、或者截止所述连接管道和所述空调风道之间的空气流动。由此可知，当用户对座椅有加热、降温冷或通风需求时，风道门导通连接管道和空调风道，使空调风道内的空气能够进入到座椅风道内。当用户对座椅没有加热、降温冷或通风需求时，风道门截止连接管道和空调风道之间的空气流动以防止空调风道内的空气进入座椅风道。从而能够保证空调系统的工作效率。

具体地，在所述空调风道内的空气的流动方向上，所述连接管道的入口位于所述室内蒸发器的下游。从而可以提升对进入到空调风道内的空气的除湿效果，在压缩机工作的情况下，使得进入座椅风道内的空气湿度降低，进而在一定程度上避免座椅内部积水，霉变。

可选地，所述空调系统还包括鼓风机，所述鼓风机设在所述连接管道内以朝向所述座椅风道内抽取空气。从而能够增大进入到座椅风道内的空气流量，加快空调系统对座椅加热、冷却和通风的效率。

可选地，所述空调系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀串联在所述座椅换热器的出口和所述室内蒸发器的入口之间。从而能够保证空调系统的工作效率，同时避免室内蒸发器内的冷媒流入座椅换热器内，提高了空调系统工作的可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述空调系统包括并联连接的第一电子膨胀阀和第一电磁阀，所述第一电子膨胀阀限定出所述第三节流支路，所述第一电磁阀限定出所述第三流通支路。从而可以在一定程度上保证空调系统工作的可靠性。

根据本发明的另一些实施例，所述空调系统包括第一热力膨胀阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀限定出所述第三流通支路，所述第一热力膨胀阀和所述第二电磁阀串联连接以限定出所述第三节流支路。从而在保证空调系统工作的可靠性的同时能够降低制作成本。

可选地，所述座椅为多个，每个所述座椅内设有所述座椅风道，每个所述座椅风道通过所述连接管道与所述空调风道相连。从而进一步地可以提高用户的舒适性。

根据本发明实施例的车辆，包括上述的空调系统。

根据本发明实施例的车辆，通过设置根据本发明上述实施例的空调系统，从而能够极大程度的降低车辆对座椅进行加热或冷却过程中的耗能，加快了座椅加热、冷却的速度，还可实现座椅的通风，降低座椅震动，提高用户的舒适性。同时在不改变冷媒循环方向的情况下即可实现车辆的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图2是根据本发明的另一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图3是根据本发明的另一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图4是根据本发明的另一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图5是根据本发明的另一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图6是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的俯视结构示意图；

图7是沿图6中线AB-AB所剖得的剖面结构示意图，其中，第一阀口和第二阀口均处于打开状态；

图8是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的沿一个视角的正视结构示意图；

图9是沿图6中线AB-AB所剖得的剖面结构示意图，其中，第一阀口处于打开状态，第二阀口处于闭合状态；

图10是沿图6中线AB-AB所剖得的剖面结构示意图，其中，第一阀口处于闭合状态，第二阀口处于打开状态；

图11是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的沿另一个视角的正视结构示意图；

图12是沿图11中线AC-AC所剖得的剖面结构示意图，其中，第一阀口处于打开状态，第二阀口处于闭合状态；

图13是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的第一内部结构示意图，其中，第一阀口和第二阀口均处于打开状态；

图14是图13中A部的局部放大图；

图15是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的第二内部结构示意图，其中，第一阀口处于打开状态，第二阀口处于关闭状态；

图16是本发明优选实施方式提供的膨胀开关阀的第三内部结构示意图，其中，第一阀口处于关闭状态，第二阀口均处于打开状态。

图17是根据本发明实施例的空调系统的输入及控制单元示意图；

图18是根据本发明的另一种实施方式的空调系统的结构示意图；

图19是根据本发明一种实施例的车辆的示意图；

图20是根据本发明另一种实施例的车辆的示意图；

图21是根据本发明另一种实施例的车辆的示意图；

图22是根据本发明另一种实施例的车辆的示意图；

图23是根据本发明另一种实施例的车辆的示意图；

图24是根据本发明实施例的座椅的示意图。

附图标记：

车辆100；空调系统600；

车体1；座椅2；透气层22；表皮23；座椅换热器3；波纹管4；风道门7；鼓风机8；第一单向阀9；第一电子膨胀阀10；第一电磁阀11；第一热力膨胀阀12；第二电磁阀13；感温包结构14；第二膨胀开关阀15；空调风道a；座椅风道b；连接管道c；

室内冷凝器601；室内蒸发器602；第一膨胀开关阀603；压缩机604；室外换热器605；第一膨胀阀607；第一开关阀608；第二膨胀阀609；第二开关阀610；气液分离器611；板式换热器612；冷媒入口612a；冷媒出口612b；电机散热器613；水泵614；第二单向阀15；PTC加热器619；

阀体500；进口501；出口502；第一阀芯503；第二阀芯504；节流口505；第一流道506；第二流道507；阀座510；第一阀壳511；第二阀壳512；第一阀杆513；第二阀杆514；第一阀口516；第二阀口517；第一电磁驱动部521；第二电磁驱动部522；第一堵头523；第一通孔526；第二通孔527。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

下面参考图1-图24描述根据本发明实施例的空调系统600。

如图1-图24所示，根据本发明实施例的空调系统600，包括：空调风道a和座椅风道b，座椅风道b适于设在座椅2内部，座椅2的外表面设有与座椅风道b连通的座椅出风口(图未示出)，座椅风道b通过连接管道c与空调风道a相连。由此可知，空调风道a内的空气可通过连接管道c进入到座椅风道b内，并通过座椅2的外表面上的座椅出风口排出。

空调系统600还包括：压缩机604、室内冷凝器601、室内蒸发器602、室外换热器605、座椅换热器3和风门机构(图未示出)。

室内蒸发器602和室内冷凝器601设在空调风道a内，室内蒸发器602的出口与压缩机604的入口相连，室内冷凝器601的入口与压缩机604的出口相连。由此可知，在本发明实施例的空调系统600中，从压缩机604排出的高温高压的冷媒气体会进入到室内冷凝器601内，从室内蒸发器602排出的低温低压的冷媒气体会流回压缩机604。

室外换热器605的入口选择性地经由第一节流支路或第一流通支路与室内冷凝器601的出口连通，室外换热器605的出口选择性经由第二节流支路与室内蒸发器602的入口连通或第二流通支路与压缩机604的入口连通。由此可知，在本发明的空调系统600中，室内冷凝器601的出口要么经由第一节流支路与室外换热器605的入口连通，要么经由第一流通支路与室外换热器605的入口连通。室外换热器605的出口要么经由第二节流支路与室内蒸发器602的入口连通，要么经由第二流通支路与压缩机604的入口连 通。

风门机构设在空调风道a内以将从空调风道a的进口进入的空气流向室内蒸发器602和/或室内冷凝器601。由此可知，在本发明的空调系统600中，通向室内冷凝器601的风道和通向室内蒸发器602的风道的导通和关闭可以通过风门机构独立控制。也就是说，通过风门机构，可以控制风只通过室内冷凝器601，或者只通过室内蒸发器602，或者通过室内冷凝器601和室内蒸发器602两者，由此，可以实现风向的独立控制。

当本发明实施例的空调系统600高温制冷时，首先冷媒经压缩机604压缩后形成高温高压的气体，并排出压缩机604而进入到室内冷凝器601内。此时，通过风门机构控制风不经过室内冷凝器601，由于无风经过，因此，冷媒在室内冷凝器601内不会进行热交换，该室内冷凝器601仅作为流道使用，此时室内冷凝器601出口处仍为高温高压的冷媒气体。室内冷凝器601出口经由第一流通支路与室外换热器605的入口连通。此时进入到室外换热器605内的冷媒仍为高温高压的气体，冷媒在室外换热器605内与室外空气换热，把热量散发到空气中，使得冷媒在室外换热器605出口处形成为中温高压的液体。室外换热器605出口经由第二节流支路与室内蒸发器602的入口连通，则室内蒸发器602的入口处为低温低压液态冷媒。低温低压液态冷媒进入到室内蒸发器602内后，在室内蒸发器602内蒸发，使得室内蒸发器602出口处为低温低压的冷媒气体，最后低温低压的气体流回到压缩机604中，由此形成一个循环。此时，通过风门机构控制风仅流经室内蒸发器602，室内冷凝器601无风经过，仅作为冷媒流道流过。

当本发明实施例的空调系统600低温采暖时，首先压缩机604排出的高温高压的冷媒气体进入到室内冷凝器601内，此时通过风门机构控制风经过室内冷凝器601，高温高压的气体在室内冷凝器601内进行冷凝，使得室内冷凝器601出口处为中温高压的液体。室内冷凝器601出口经由第一节流支路与室外换热器605的入口连通，此时进入到室外换热器605内的冷媒为低温低压的液体。冷媒在室外换热器605内吸收室外空气的热量以蒸发成气体，从而使冷媒在室外换热器605出口处形成为低温低压的气体。室外换热器605出口经由第二流通支路与压缩机604的入口连通，进而使低温低压的气体流回到压缩机604中，由此形成一个循环。

当本发明实施例的空调系统600同时制冷采暖时，即在室外换热器605进行旁通除霜过程中，仍需满足采暖需求，首先压缩机604排出高温高压的冷媒气体进入到室内冷凝器601内，此时通过风门机构控制风流向室内冷凝器601，从而使高温高压的冷媒气体在室内冷凝器601内进行冷凝，使得室内冷凝器601出口处为中温高压的冷媒液体。室内冷凝器601出口经由第一节流支路与室外换热器605的入口相连，使得室外换热器 605的入口处为低温低压的冷媒液体，冷媒在室外换热器605内不完全蒸发，从而使室外换热器605出口处仍为低温低压的液体。室外换热器605出口经由第二节流支路与室内蒸发器602相连，低温低压的液体在室内蒸发器602内进行蒸发，使得室内蒸发器602出口处为低温低压的气体。最后低温低压的气体回到压缩机604中，由此形成一个循环。此时通过风门机构控制风同时流经室内冷凝器601和室内蒸发器602。

当本发明实施例的空调系统600用于除霜时，首先压缩机604排出高温高压的冷媒气体进入到室内冷凝器601内，此时通过风门机构控制风不经过室内冷凝器601，由于无风经过，因此，冷媒在室内冷凝器601内不会进行热交换，该室内冷凝器601仅作为流道使用，则室内冷凝器601出口仍为高温高压的气体。室内冷凝器601出口经由第一流通支路与室外换热器605的入口相连，则进入到室外换热器605内的冷媒仍然为高温高压的气体，冷媒在室外换热器605内与室外空气换热，把热量散发到空气中，从而在室外换热器605出口处形成为中温高压的液体。室外换热器605出口经由第二节流支路与室内蒸发器602相连，进入到室内蒸发器602内的冷媒为低温低压液体。低温低压液态冷媒在室内蒸发器602内蒸发，从而使室内蒸发器602出口处形成为低温低压的气体。最后低温低压的气体流回到压缩机604中，由此形成一个循环。通过风门机构控制风不经过室内冷凝器601和室内蒸发器602，若有采暖需求，则通过风门机构控制风仅流经室内冷凝器601，室内蒸发器602无风经过，仅作为冷媒流道流过。

综上所述，本发明实施例的空调系统600，在不改变冷媒循环方向的情况下即可实现空调系统600的制冷、制热及除霜功能，且能满足用户同时制冷采暖的需求。在室外换热器605旁通除霜过程中，仍能满足采暖需求。

本发明中，室内蒸发器602和室内冷凝器601是否有风流过可通过风门机构单独控制调节，即制冷时风仅流经室内蒸发器602，室内冷凝器601无风经过，仅作为冷媒流道流过。采暖时风仅流经室内冷凝器601，室内蒸发器602无风经过，仅作为冷媒流道流过。需要同时制冷采暖时可根据需要改变冷暖风门的开度即可实现不同出风需求。

座椅换热器3设在座椅风道b或连接管道c内，座椅换热器3的入口选择性经由第三节流支路或第三流通支路与室内冷凝器601的出口相连，座椅换热器3的出口与室内蒸发器602的入口连通。

在本发明中，当用户需要将座椅2加热时，首先冷媒经压缩机604压缩后形成高温高压的气体，并从压缩机604内排出而进入到室内冷凝器601内。此时，通过风门机构控制风不经过室内冷凝器601，由于无风经过，因此，冷媒在室内冷凝器601内不会进行热交换，该室内冷凝器601仅作为流道使用，此时室内冷凝器601出口处仍为高温高 压的冷媒气体。室内冷凝器601出口经由第三流通支路与座椅换热器3的入口连通。此时进入到座椅换热器3内的冷媒仍为高温高压的气体，冷媒在座椅换热器3内与座椅风道b内的空气换热，把热量散发到座椅风道b内，从而使座椅风道b内流向座椅出风口的空气温度升高，进而可实现座椅2的加热。

当用户需要将座椅2降温冷却时，首先冷媒经压缩机604压缩后形成高温高压的气体，并从压缩机604内排出而进入到室内冷凝器601内。此时通过风门机构控制风经过室内冷凝器601，高温高压的冷媒气体在室内冷凝器601内进行冷凝，使得室内冷凝器601出口处为中温高压的液体。室内冷凝器601出口经由第三节流支路与座椅换热器3的入口连通，此时进入到座椅换热器3内的冷媒为低温低压的液体，冷媒在座椅换热器3内蒸发以与座椅风道b内的空气换热，吸收座椅风道b内空气的热量，从而使座椅风道b内流向座椅出风口的空气温度降低，进而可实现座椅2的降温冷却。

当用户需要将座椅2通风时，控制压缩机604停止运行，只要保证空调风道a内的空气能够尽可能地进入到座椅风道b内，并且通过座椅出风口排出即可实现座椅2的通风。

综上可知，与现有技术相比，本发明实施例的空调系统600，取消了座椅2处的内置换风装置，进而可以降低座椅2震动，提高用户的舒适性。同时取消了电热式的座椅加热的方式，使空调系统600包括座椅换热器3，利用冷媒在空调系统600内的物态变化来对座椅2进行加热和冷却，从而极大程度的降低了座椅2加热或冷却过程中的耗能，加快了座椅2加热、冷却的速度，还可以实现座椅2的通风。

根据本发明实施例的空调系统600，通过设置座椅风道b和座椅换热器3，从而能够极大程度的降低对座椅2进行加热或冷却过程中的耗能，加快了座椅2加热、冷却的速度，还可实现座椅2的通风，降低座椅2震动，提高用户的舒适性。同时在不改变冷媒循环方向的情况下即可实现空调系统600的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

如图18-图23所示，具体地，空调系统600还包括风道门7，风道门7设在连接管道c内以导通连接管道c和空调风道a、或者截止连接管道c和空调风道a之间的空气流动。由此可知，当用户对座椅2有加热、降温冷或通风需求时，风道门7导通连接管道c和空调风道a，使空调风道a内的空气能够进入到座椅风道b内。当用户对座椅2没有加热、降温冷或通风需求时，风道门7截止连接管道c和空调风道a之间的空气流动以防止空调风道a内的空气进入座椅风道b。从而能够保证空调系统600的工作效率。

具体地，空调系统600还包括风门电机(图未示出)，通过风门电机控制风道门7 导通或截止连接管道c和空调风道a之间的空气流动。从而提高了空调系统600工作的可靠性。

具体地，在空调风道a内的空气的流动方向上，连接管道c的入口位于室内蒸发器602的下游。从而可以提升对进入到空调风道a内的空气的除湿效果，在压缩机604工作的情况下，使得进入座椅风道b内的空气湿度降低，进而在一定程度上避免座椅2内部积水，霉变。

如图21所示，根据本发明的一些实施例，空调系统600还包括鼓风机8，鼓风机8设在连接管道c内以朝向座椅风道b内抽取空气。从而能够增大进入到座椅风道b内的空气流量，加快空调系统600对座椅2加热、冷却和通风的效率。

如图18-图23所示，根据本发明的另一些实施例，空调系统600还包括鼓风机8，鼓风机8设在空调风道a的进口处。从而能够提高空调系统600的工作效率。优选地，空调风道a的进口处及连接管道c内均设有鼓风机8，从而能够进一步地提高空调系统600的工作效率。

可选地，如图18-图23所示，空调系统600还包括第一单向阀9，第一单向阀9串联在座椅换热器3的出口和室内蒸发器602的入口之间。从而能够保证空调系统600的工作效率，同时避免室内蒸发器602内的冷媒流入座椅换热器3内，提高了空调系统600工作的可靠性。

如图1、图3-图6和图23所示，根据本发明的一些实施例，室内冷凝器601和室外换热器605之间串联有第一膨胀开关阀603，第一节流支路为第一膨胀开关阀603的节流流道，第一流通支路为第一膨胀开关阀603的通流流道。从而，不但可以保证空调系统600工作的可靠性，而且使空调系统600的结构简单，便于空调系统600的管路布设，节省占用空间。

作为一种替换的实施方式，如图2、图18-图22所示，本发明的空调系统600还可以包括第一开关阀608和第一膨胀阀607，其中，第一流通支路上设置有第一开关阀608，第一节流支路上设置有第一膨胀阀607。具体地，如图2、图18-图22所示，室内冷凝器601的出口经由第一开关阀608与室外换热器605的入口连通以形成第一流通支路，室内冷凝器601的出口经由第一膨胀阀607与室外换热器605的入口连通以形成第一节流支路。当系统处于高温制冷模式下时，第一开关阀608导通，第一膨胀阀607关闭，室内冷凝器601的出口经由第一流通支路与室外换热器605的入口连通。当系统处于低温采暖模式下时，第一膨胀阀607导通，第一开关阀608关闭，室内冷凝器601的出口经由第一节流支路与室外换热器605的入口连通。

如图3、图5和图18-图22所示，根据本发明的一些实施例，本发明的空调系统600还可以包括第二开关阀610和第二膨胀阀609，其中，第二通流支路上设置有第二开关阀610，第二节流支路上设置有第二膨胀阀609。具体地，如图3、图5和图18-图22所示，室外换热器605的出口经由第二开关阀610与压缩机604的入口连通以形成第二通流支路，室外换热器605的出口经由第二膨胀阀609与室内蒸发器602的入口连通以形成第二节流支路。当系统处于高温制冷模式下时，第二膨胀阀609导通，第二开关阀610关闭，室外换热器605的出口经由第二节流支路与室内蒸发器602的入口连通。当系统处于低温采暖模式下时，第二开关阀610导通，第二膨胀阀609关闭，室外换热器605的出口经由第二通流支路与压缩机604的入口连通。

如图18-图21所示，根据本发明的一些实施例，空调系统600包括并联连接的第一电子膨胀阀10和第一电磁阀11，第一电子膨胀阀10限定出第三节流支路，第一电磁阀11限定出第三流通支路。由此可知，当用户对座椅2有加热需求时，控制第一电子膨胀阀10关闭，第一电磁阀11打开，从而使从室内冷凝器601流出的冷媒经由第三流通支路进入到座椅换热器3内以在座椅换热器3内与座椅风道b内的空气换热，把热量散发到座椅风道b内。当用户对座椅2有降温冷却需求时，控制第一电子膨胀阀10开启，第一电磁阀11关闭，从而使从室内冷凝器601流出的冷媒经由第三节流支路进入到座椅换热器3内以在座椅换热器3内与座椅风道b内的空气换热，吸收座椅风道b内空气的热量。当用户对座椅2有通风需求时，控制第一电子膨胀阀10和第一电磁阀11同时关闭，从而能够避免座椅换热器3消耗冷媒的换热量，在一定程度上保证空调系统600工作的可靠性。

如图22所示，根据本发明的另一些实施例，空调系统600包括第一热力膨胀阀12、第一电磁阀11和第二电磁阀13，第一电磁阀11限定出第三流通支路，第一热力膨胀阀12和第二电磁阀13串联连接以限定出第三节流支路。从而在保证空调系统600工作的可靠性的同时能够降低空调系统600的制作成本。此处需要说明的是，热力膨胀阀不属于电控单元，它包括一个感温包结构14，通过感温包结构14可以检测热力膨胀阀下游的换热器的温度，进而起到节流降压的作用。

优选地，如图23所示，室内冷凝器601和座椅换热器3之间串联有第二膨胀开关阀15，第三节流支路为第二膨胀开关阀15的节流流道，第三流通支路为第二膨胀开关阀15的通流流道。从而，不但可以保证空调系统600工作的可靠性，而且使空调系统600的结构简单，便于空调系统600的管路布设，节省占用空间。

在本发明中，膨胀开关阀是同时具有膨胀阀功能(亦可称为电子膨胀阀功能)和开关阀功能(亦可称为电磁阀功能)的阀门，可以将其视为是开关阀与膨胀阀的集成。在膨胀开关阀的内部形成有通流流道和节流流道，当膨胀开关阀作为开关阀使用时，其内部的通流流道导通，此时形成流通支路。当膨胀开关阀作为膨胀阀使用时，其内部的节流流道导通，此时形成节流支路。

可选地，如图20-图21所示，座椅2为多个，每个座椅2内设有座椅风道b，每个座椅风道b通过连接管道c与空调风道a相连。从而可以进一步地提高用户的舒适性。可以理解的是，座椅2增加即要求鼓风机8的换风量增加，从而为了保证空调系统600的工作效率，可以选着换风量大的鼓风机8或者在增加鼓风机8的数量。优选地，空调系统600包括多个鼓风机8，每个座椅2的座椅风道b内都设有鼓风机8。

具体地，如图17所示，空调系统600还包括空调控制器，控制器控制空调系统600的各元器件。当用户对座椅2有加热、冷却和通风需求时，只需通过与空调控制器相连的外部按键将信号传递给空调控制器，空调控制器根据用户输入的需求对空调系统600内的各元器件进行相应的控制以达到用户的需求。

可选地，如图24所示，座椅风道b上设有波纹管4。从而便于用户将座椅2进行前后移动，使座椅风道b的管路具有需要一定的伸缩性能。

具体地，如图24所示，座椅2包括透气层22和表皮23。座椅风道b内的空气可通过透气层22以接触表皮23的内表面。可以理解的是，如果座椅2的表皮23为织布，则座椅2本身具有一定透气性，如果座椅2的表皮23是真皮或仿皮材料，则需要在表皮上以一定方式预留足够的导气孔，即座椅出风口的设置能够加快空气流过表皮23内表面的速度，进而提高空调系统600对座椅2的加热、冷却和通风效率。

如图3所示，空调系统600还可以包括气液分离器611和第二单向阀15，其中室内蒸发器602的出口与气液分离器611的入口连通，气液分离器611的出口与压缩机604的入口连通。这样，经室内蒸发器602流出的冷媒可以首先经过气液分离器611进行气液分离，分离出的气体再回流到压缩机604中，从而防止液态冷媒进入到压缩机604而损坏压缩机604，从而可以延长压缩机604的使用寿命，并提高整个空调系统600的效率，保证空调系统600的可靠性。室内蒸发器602的出口通过单向阀615与气液分离器611的入口连通。这里，设置第二单向阀615是为了防止在低温采暖模式下冷媒回流至室内蒸发器602，影响采暖效果。

在低温采暖模式、以及同时制冷采暖模式下，为了提高采暖能力，优选地，如图4所示，在整个空调系统600中设置了板式换热器612，该板式换热器612同时也被设置在空调系统600的电机冷却系统中。这样，可以利用电机冷却系统的余热给空调系统600 的冷媒加热，从而可提高压缩机604的吸气温度和吸气量。

板式换热器612可以任意设置在第二开关阀610的上游或下游。在图4示出的实施方式中，板式换热器612设置在第二开关阀610的上游，即，板式换热器612的冷媒入口612a与室外换热器605的出口连通，板式换热器612的冷媒出口612b与第二开关阀610的入口连通。在另一种实施方式中(未示出)，板式换热器612设置在第二开关阀610的下游，即，板式换热器612的冷媒入口612a与第二开关阀610的出口连通，板式换热器612的冷媒出口612b与气液分离器611的入口连通。

与此同时，板式换热器612同时设置在电机冷却系统中。如图4所示，电机冷却系统可以包括与板式换热器612串联以形成回路的电机、电机散热器613和水泵614。这样，冷媒能够通过板式换热器612与电机冷却系统中的冷却液进行热交换。

在本发明提供的空调系统600中，可使用R134a、R410a、R32、R290等各种冷媒，优先选用中高温冷媒。

图5是根据本发明的另一实施方式的空调系统600的结构示意图。如图6所示，空调系统600还可以包括PTC加热器619，该PTC加热器619用于对流经室内冷凝器601的风进行加热。

当本发明实施例的空调系统600用于车辆100时，PTC加热器619可以为高压PTC，由整车的高压电池驱动，电压范围：200V-900V。或者，PTC加热器619也可以为低压PTC(12V或24V蓄电池驱动)，电压范围：9V-32V。另外，此PTC加热器619可以是由几条或几块PTC陶瓷片模块及散热翅片组成的一个完整的芯体，也可以为带散热翅片的条状或块状的PTC陶瓷片模块。

该PTC加热器619可以布置在室内冷凝器601的迎风侧或背风侧。并且，为了提高对流经室内冷凝器601的风的加热效果，该PTC加热器619可以与室内冷凝器601平行设置。在其他实施方式中，该PTC加热器619也可以布置在空调系统600的吹脚风口(图未示出)及除霜风口(图未示出)处，还可以布置在除霜风道(图未示出)的风口处。

如果将PTC加热器619布置在室内冷凝器601的迎风侧或背风侧，与室内冷凝器601平行布置可在盛放室内冷凝器601的箱体(图未示出)上挖槽，PTC加热器619垂直插入放进箱体，也可以在室内冷凝器601边板上焊接支架，PTC加热器619通过螺钉固定在室内冷凝器601的支架上。如果将PTC加热器619布置在吹脚风口及除霜风口处，或布置在除霜风道的风口处，可通过螺钉直接固定在箱体出风口及风道口的风口处。

可以理解的是，车辆100可包括车体1，当车体1外温度过低，空调系统600的低温采暖的制热量不满足车内需求时，可运行PTC加热器619辅助制热采暖，由此可以消 除空调系统600低温制热时制热量小，整个车体1除霜除雾慢，采暖效果不佳等缺陷。

如上所述，在本发明中，膨胀开关阀是同时具有膨胀阀功能和开关阀功能的阀门，可以将其视为是开关阀与膨胀阀的集成。在下文中将提供一种膨胀开关阀的示例实施方式。

如图6所示，上文提及的膨胀开关阀可以包括阀体500，其中，该阀体500上形成有进口501、出口502以及连通在进口501和出口502之间的内部流道，内部流道上安装有第一阀芯503和第二阀芯504，第一阀芯503使得进口501和出口502直接连通或断开连通，第二阀芯504使得进口501和出口502通过节流口505连通或断开连通。

其中，第一阀芯503所实现的“直接连通”是指从阀体500的进口501进入的冷媒可以越过第一阀芯503而通过内部流道不受影响地直接流到阀体500的出口502，第一阀芯503所实现的“断开连通”是指从阀体500的进口501进入的冷媒无法越过第一阀芯503而不能通过内部流道流向阀体500的出口502。第二阀芯504所实现的“通过节流口连通”是指从阀体500的进口501进入的冷媒可以越过第二阀芯504而通过节流口505的节流后流到阀体500的出口502，而第二阀芯504所实现的“断开连通”是指从阀体500的进口501进入的冷媒无法越过第二阀芯504而不能通过节流口505流到阀体500的出口502。

这样，通过对第一阀芯503和第二阀芯504的控制，本发明的膨胀开关阀可以使得从进口501进入的冷媒至少实现三种状态。即，截止状态，越过第一阀芯503的直接连通状态，以及越过第二阀芯504的节流连通方式。

其中，高温高压的液态冷媒再经过节流口505节流后，可以成为低温低压的雾状的液压冷媒，可以为冷媒的蒸发创造条件，即节流口505的横截面积小于出口504的横截面积，并且通过控制第二阀芯504，节流口505的开度大小可以调节，以控制流经节流口505的流量，防止因冷媒过少产生的制冷不足，以及防止因冷媒过多而使得压缩机604产生液击现象。即，第二阀芯504和阀体500的配合可以使得膨胀开关阀具有膨胀阀的功能。

这样，通过在同一阀体500的内部流道上安装第一阀芯503和第二阀芯504，以实现进口501和出口502的通断控制和/或节流控制功能，结构简单，易于生产和安装，且当本发明提供的膨胀开关阀应用于空调系统600时，可以减少整个空调系统600的冷媒充注量，降低成本，简化管路连接，更利于空调系统600的回油。

作为阀体500的一种示例性的内部安装结构，如图6至图11所示，阀体500包括形成内部流道的阀座510和安装在该阀座510上的第一阀壳511和第二阀壳512，第一阀 壳511内安装有用于驱动第一阀芯503的第一电磁驱动部521，第二阀壳512内安装有用于驱动第二阀芯504的第二电磁驱动部522，第一阀芯503从第一阀壳511延伸至阀座510内的内部流道，第二阀芯504从第二阀壳512延伸至阀座510内的内部流道。

其中，通过对第一电磁驱动部521，如电磁线圈的通断电的控制能够方便地控制第一阀芯503的位置，进而控制进口501和出口502直接连通或断开连通。通过对第二电磁驱动部522，如电磁线圈的通断电的控制能够方便地控制第二阀芯504的位置，从而控制进口501和出口502是否与节流口505连通。换言之，阀体500内并联安装有共有进口501和出口502的电子膨胀阀和电磁阀，因而能够实现膨胀开关阀的通断和/或节流的自动化控制，且简化管路走向。

为充分利用膨胀开关阀的各个方向的空间位置，避免膨胀开关阀和不同管路连接产生干涉，阀座510形成为多面体结构，第一阀壳511、第二阀壳512、进口501和出口502分别设置在该多面体结构的不同表面上，其中，第一阀壳511和第二阀壳512的安装方向相互垂直，进口501和出口502的开口方向相互垂直。这样，可以将进口501、出口502管路连接在多面体结构的不同表面上，能够避免管路布置凌乱、纠缠的问题。

作为膨胀开关阀的一种典型的内部结构，如图6至图9所示，内部流道包括分别与进口501连通的第一流道506和第二流道507，第一流道506上形成有与第一阀芯503配合的第一阀口516，节流口505形成在第二流道507上以形成为与第二阀芯504配合的第二阀口517，第一流道506和第二流道507交汇于第二阀口517的下游并与出口502连通。

即，通过变换第一阀芯503的位置来实现对第一阀口516的关闭或打开，进而控制连通进口501和出口502的第一流道506的截断或导通，从而可以实现上文描述的电磁阀的连通或断开连通的功能。同样地，通过变换第二阀芯504的位置来实现对第二阀口517的截断或导通，从而可以实现电子膨胀阀的节流功能。

第一流道506和第二流道507可以以任意合适的布置方式分别连通进口501和出口502，为减少阀体500的整体占用空间，如图10所示，第二流道507与出口502同向开设，第一流道506形成为与第二流道507相互垂直的第一通孔526，进口501通过开设在第二流道507侧壁上的第二通孔527与第二流道507连通，第一通孔526和第二通孔527与进口501分别连通。其中，第一通孔526可以与第二通孔527在空间垂直设置或者平行设置，本发明对此不作限制，均属于本发明的保护范围之中。

为进一步简化阀体500的整体占用空间，如图13至图16所示，进口501与出口502相互垂直地开设在阀体500上。这样，如图13至图15所示，进口501的轴线、出口502 的轴线(即第二流道507的轴线)，和第一流道506的轴线在空间两两垂直地布置，从而防止第一阀芯503和第二阀芯504的移动产生干涉，且能够最大化地利用阀体500的内部空间。

如图9和图10所示，为便于实现第一阀口516的关闭和打开，第一阀芯503沿移动方向与第一阀口516同轴布设以可选择地封堵或脱离第一阀口516。

为便于实现第二阀口517的关闭和打开，第二阀芯504沿移动方向与第二阀口517同轴布设以可选择地封堵或脱离第二阀口517。

其中，如图12所示，为保证第一阀芯503对第一流道506堵塞的可靠性，第一阀芯503可以包括第一阀杆513和连接在该第一阀杆513端部的第一堵头523，该第一堵头523用于密封压靠在第一阀口516的端面上以封堵第一流道506。

为便于调节膨胀开关阀的节流口505的开度大小，如图9和图10所示，第二阀芯504包括第二阀杆514，该第二阀杆514的端部形成为锥形头结构，第二阀口517形成为与该锥形头结构相配合的锥形孔结构。

其中，膨胀开关阀的节流口505开度可以通过第二阀芯504的上下移动来调节，而第二阀芯504的上下移动可以通过第二电磁驱动部522来调节。若膨胀开关阀的节流口505的开度为零，如图9所示，第二阀芯504处于最低位置，第二阀芯504封堵第二阀口517，冷媒完全不能通过节流口505，即第二阀口517；若膨胀开关阀节流口505具有开度，如图10所示，第二阀芯504的端部的锥形头结构与节流口505之间具有空隙，冷媒节流后再流至出口502。若需要增加膨胀开关阀的节流开度时，可以通过控制第二电磁驱动部522，使得第二阀芯504向上移动，以使得锥形头结构远离节流口505，从而实现节流口505开度的变大；相反，当需要减少膨胀开关阀的节流口505的开度时，可以驱使第二阀芯504相下移动即可。

使用时，当只需要使用膨胀开关阀的电磁阀功能时，如图9、图12和图15所示，第一阀芯503脱离第一阀口516，第一阀口516处于打开状态，第二阀芯504处于最低位置，第二阀芯504将节流孔505封堵上，从进口501流入至内部流道的冷媒完全不能通过节流孔505，只能依次通过第一阀口516、第一通孔526流入至出口502中。当电磁阀断电，第一阀芯503向左移动，第一堵头523和第一阀口516分离，冷媒可以从第一通孔526中通过；当电磁阀通电，第一阀芯503向右移动，第一堵头523和第一阀口516贴合，冷媒无法从第一通孔526中通过。

需要说明的是，图9和图15中的带箭头的虚线代表冷媒在使用电磁阀功能时的流通路线以及走向。

当只需要使用膨胀开关阀的电子膨胀阀功能时，如图10和图16所示，第二阀口517，即节流口505处于打开状态，第一阀芯503封堵第一阀口516，从进口501流入至内部流道的冷媒无法通过第一通孔526，只能依次通过第二通孔527、节流口505流入至出口502中，并且可以上下移动第二阀芯504来调节节流口505的开度的大小。

需要说明的是，图10和图16中的带箭头的虚线代表冷媒在使用电子膨胀阀功能时的流通路线以及走向。

当需要同时使用膨胀开关阀的电磁阀功能和电子膨胀阀功能时，如图7、图13和图14所示，其中，带箭头的虚线代表冷媒的流动路线以及走向，第一阀芯503脱离第一阀口516，第一阀口516处于打开状态，节流口505处于打开状态，流入至内部流道的冷媒可以分别沿第一流道506和第二流道507流向出口502，从而同时具有电磁阀功能和电子膨胀阀功能。

根据本发明实施例的车辆100，包括根据本发明上述实施例的空调系统600、车体1和座椅2。

根据本发明实施例的车辆100，通过设置根据本发明上述实施例的空调系统600，从而能够极大程度的降低对座椅2进行加热或冷却过程中的耗能，加快了座椅2加热、冷却的速度，还可实现座椅2的通风，降低座椅2震动，提高用户的舒适性。同时在不改变冷媒循环方向的情况下即可实现车辆100的制冷、制热和除霜功能，并且能满足同时制冷采暖的需求。

可选地，室外换热器605为一个。从而能够减小车体1前端模块的风阻，达到降低能耗、简化系统结构，方便管路布置的效果。同时使空调系统600的结构简单，因此易于批量生产。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括空调风道和座椅风道，所述座椅风道适于设在座椅内部，所述座椅的外表面设有与所述座椅风道连通的座椅出风口，所述座椅风道通过连接管道与所述空调风道相连，所述空调系统还包括：

压缩机；

室内蒸发器和室内冷凝器，所述室内蒸发器和所述室内冷凝器设在所述空调风道内，所述室内蒸发器的出口与所述压缩机的入口相连，所述室内冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；

室外换热器，所述室外换热器的入口选择性地经由第一节流支路或第一流通支路与所述室内冷凝器的出口连通，所述室外换热器的出口选择性经由第二节流支路与所述室内蒸发器的入口连通或第二流通支路与所述压缩机的入口连通；

座椅换热器，所述座椅换热器设在所述座椅风道或所述连接管道内，所述座椅换热器的入口选择性经由第三节流支路或第三流通支路与所述室内冷凝器的出口相连，所述座椅换热器的出口与所述室内蒸发器的入口连通；

风门机构，所述风门机构设在所述空调风道内以将从所述空调风道的进口进入的空气流向所述室内蒸发器和/或所述室内冷凝器。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室内冷凝器和所述室外换热器之间串联有第一膨胀开关阀，所述第一节流支路为所述第一膨胀开关阀的节流流道，所述第一流通支路为所述第一膨胀开关阀的通流流道。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括用于加热流经所述室内冷凝器的PTC加热器。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括风道门，所述风道门设在所述连接管道内以导通所述连接管道和所述空调风道、或者截止所述连接管道和所述空调风道之间的空气流动。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，在所述空调风道内的空气的流动方向上，所述连接管道的入口位于所述室内蒸发器的下游。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括鼓风机，所述鼓风机设在所述连接管道内以朝向所述座椅风道内抽取空气。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括第一单向阀，所述第一单向阀串联在所述座椅换热器的出口和所述室内蒸发器的入口之间。

8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括并联连接的第一电子膨胀阀和第一电磁阀，所述第一电子膨胀阀限定出所述第三节流支路，所述第一电磁阀限定出所述第三流通支路。

9.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括第一热力膨胀阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀限定出所述第三流通支路，所述第一热力膨胀阀和所述第二电磁阀串联连接以限定出所述第三节流支路。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述座椅为多个，每个所述座椅内设有所述座椅风道，每个所述座椅风道通过所述连接管道与所述空调风道相连。

11.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的空调系统。