[發(fā)明專(zhuān)利]利用中間氣體再壓縮的車(chē)輛熱泵系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410037454.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103968600B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.M.斯泰爾斯;M.D.內(nèi)梅施;H.E.尤斯蒂斯;M.S.萬(wàn)克赫德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B29/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B29/00;F25B49/02;B60H1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛青

1.一種熱泵系統(tǒng)，用于在具有電池和乘客艙的車(chē)輛中使用，熱泵系統(tǒng)包括：

加熱回路，構(gòu)造為在第一操作模式中使制冷劑循環(huán)，以加熱乘客艙并冷卻電池，其中加熱回路還包括第一冷凝器，使得第一冷凝器是制冷劑-冷卻劑冷凝器，其具有制冷劑腔室和冷卻劑腔室；

冷卻回路，構(gòu)造為在第二操作模式中使制冷劑循環(huán)，以調(diào)節(jié)被乘客艙接收的空氣并冷卻電池，其中冷卻回路還包括第二冷凝器；

冷卻劑環(huán)路，構(gòu)造為讓冷卻劑流動(dòng)通過(guò)，冷卻劑環(huán)路包括所述第一冷凝器和沿其設(shè)置的冷卻劑加熱器；

壓縮機(jī)，具有第一入口和第二入口，其中壓縮機(jī)被并入到加熱回路和冷卻回路中的每一個(gè)中，且被構(gòu)造為在第一入口和第二入口每一個(gè)處接收制冷劑并進(jìn)一步構(gòu)造為壓縮制冷劑；

蒸氣-液體分離器，在加熱回路和冷卻回路中的每一個(gè)中，所述蒸氣-液體分離器構(gòu)造為將氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑分離，且進(jìn)一步構(gòu)造為將氣態(tài)制冷劑傳遞到壓縮機(jī)，用于在第二入口處注射；

第一膨脹裝置，并入到加熱回路中，并設(shè)置在蒸氣-液體分離器上游，其中所述第一膨脹裝置構(gòu)造為從第一冷凝器的制冷劑腔室接收制冷劑；

第一流動(dòng)控制閥，并入到加熱回路和冷卻回路每一個(gè)中，其中第一流動(dòng)控制閥構(gòu)造為從第一膨脹裝置和第二冷凝器中的一個(gè)接收制冷劑，并進(jìn)一步構(gòu)造為將制冷劑傳遞到蒸汽-液體分離器；

第二流動(dòng)控制閥，并入到加熱回路和冷卻回路每一個(gè)中，其中第二流動(dòng)控制閥構(gòu)造為從蒸汽-液體分離器接收氣態(tài)制冷劑并在第二入口處將制冷劑傳遞到壓縮機(jī)，其中第二流動(dòng)控制閥計(jì)量蒸汽-液體分離器和壓縮機(jī)之間的氣態(tài)制冷劑的流量；

控制器，至少與壓縮機(jī)、第一流動(dòng)控制閥和第二流動(dòng)控制閥通信，且配置為：

評(píng)估進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的壓力；和

在評(píng)估的壓力在最小臨界值以下時(shí)，將第二流動(dòng)控制閥促動(dòng)到打開(kāi)位置，使得來(lái)自蒸氣-液體分離器的制冷劑在第二入口處注入壓縮機(jī)中，以增加流動(dòng)通過(guò)壓縮機(jī)的制冷劑的質(zhì)量流速；

并且其中，蒸氣-液體分離器構(gòu)造為將氣態(tài)制冷劑在第二入口處傳送并注入壓縮機(jī)中，以增加進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的質(zhì)量流速。

2.如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其中，所述第一冷凝器配置為在制冷劑腔室處接收來(lái)自壓縮機(jī)的制冷劑，且進(jìn)一步配置為在冷卻劑腔室處接收來(lái)自冷卻劑加熱器芯部的冷卻劑，使得流動(dòng)通過(guò)制冷劑腔室的制冷劑與流動(dòng)通過(guò)冷卻劑腔室冷卻劑處于熱交換關(guān)系。

3.如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其中，冷卻劑加熱器芯部與流動(dòng)通過(guò)冷卻劑加熱器芯部的冷卻劑和跨過(guò)冷卻劑加熱器芯部并流動(dòng)至乘客艙的空氣處于熱交換關(guān)系，所述冷卻劑加熱器芯部還構(gòu)造為從第一冷凝器的冷卻劑腔室接收冷卻劑。

4.如權(quán)利要求3所述的熱泵系統(tǒng)，其中，在冷卻劑環(huán)路內(nèi)循環(huán)的冷卻劑從第一冷凝器的冷卻劑腔室引導(dǎo)到冷卻劑加熱器芯部并回到第一冷凝器的冷卻劑腔室。

5.如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其中冷卻劑加熱器芯部與流動(dòng)通過(guò)冷卻劑加熱器芯部的冷卻劑和流動(dòng)經(jīng)過(guò)冷卻劑加熱器芯部并進(jìn)入乘客車(chē)廂的空氣成熱交換關(guān)系，冷卻劑加熱器芯部進(jìn)一步配置為從第一冷凝器的冷卻劑腔室接收冷卻劑。

6.如權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)，其中蒸汽-液體分離器是接收器干燥器和蒸汽-液體分離器的組合。

7.如權(quán)利要求6所述的熱泵系統(tǒng)，其中加熱回路進(jìn)一步包括：

第一膨脹裝置，其配置為從第一冷凝器的制冷劑腔室接收制冷劑；

第一流動(dòng)控制閥，其配置為經(jīng)由第一膨脹裝置從第一冷凝器的制冷劑腔室接收制冷劑和將制冷劑傳送到蒸汽-液體分離器；

蒸汽-液體分離器，其配置為從第一流動(dòng)控制閥接收制冷劑且進(jìn)一步配置為將氣態(tài)制冷劑與液態(tài)制冷劑分開(kāi)并從制冷劑中移除濕氣；和

其中蒸汽-液體分離器配置為通過(guò)加熱回路排出液態(tài)制冷劑，和經(jīng)由第二流動(dòng)控制閥在第二入口處將氣態(tài)制冷劑排出到壓縮機(jī)。