[發(fā)明專利]車(chē)用熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410125911.7
• 申請(qǐng)日: 2014-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104949385B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜成鎬;金學(xué)圭;崔永鎬;李禎宰;李尚耆;林然佑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 翰昂汽車(chē)零部件有限公司
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00;B60H1/00
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 魯恭誠(chéng),常桂珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車(chē)用熱泵系統(tǒng)，更具體地講，涉及這樣一種車(chē)用熱泵系統(tǒng)，該車(chē)用熱泵系統(tǒng)包括：除濕線，用于在制冷劑循環(huán)線中循環(huán)的制冷劑流經(jīng)第一膨脹裝置之后在被引入到外部換熱器之前將其中的一部分制冷劑供應(yīng)至蒸發(fā)器，以在熱泵模式下對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部進(jìn)行除濕，從而當(dāng)對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部進(jìn)行除濕時(shí)，在制冷劑被引入到與蒸發(fā)器相比具有較高壓力的外部換熱器之前，允許制冷劑通過(guò)除濕線平穩(wěn)地流動(dòng)至低壓的蒸發(fā)器，并平穩(wěn)地對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部進(jìn)行除濕。

背景技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，車(chē)用空調(diào)包括用于使車(chē)輛的內(nèi)部冷卻的冷卻系統(tǒng)和用于對(duì)車(chē)輛的內(nèi)部進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)。在制冷劑循環(huán)的蒸發(fā)器側(cè)，冷卻系統(tǒng)通過(guò)使流經(jīng)蒸發(fā)器外部的空氣與在蒸發(fā)器內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換來(lái)將空氣轉(zhuǎn)換為冷空氣，以使車(chē)輛的內(nèi)部冷卻。在冷卻水循環(huán)的加熱器芯側(cè)，加熱系統(tǒng)通過(guò)使流經(jīng)加熱器芯外部的空氣與在加熱器芯內(nèi)部流動(dòng)的冷卻水進(jìn)行熱交換來(lái)將空氣轉(zhuǎn)換為暖空氣，以加熱車(chē)輛的內(nèi)部。

同時(shí)，與車(chē)用空調(diào)不同的熱泵系統(tǒng)已被應(yīng)用，該熱泵系統(tǒng)能夠使用一個(gè)制冷劑循環(huán)通過(guò)改變制冷劑的流動(dòng)方向來(lái)選擇性地執(zhí)行冷卻和加熱。例如，熱泵系統(tǒng)包括兩個(gè)換熱器（一個(gè)是安裝在空調(diào)殼內(nèi)部用于與吹送到車(chē)輛的內(nèi)部的空氣進(jìn)行熱交換的內(nèi)部換熱器；另一個(gè)是用于與空調(diào)殼外部的環(huán)境進(jìn)行熱交換的外部換熱器）和用于使制冷劑的流動(dòng)方向改變的方向調(diào)節(jié)閥。因此，根據(jù)由方向調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)的制冷劑的流動(dòng)方向，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在冷卻模式時(shí)內(nèi)部換熱器用作用于冷卻的換熱器，并且當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在加熱模式時(shí)內(nèi)部換熱器用作用于加熱的換熱器。

已經(jīng)提出了多種類型的車(chē)用熱泵系統(tǒng)，并且圖1示出了車(chē)用熱泵系統(tǒng)的代表性示例。

如圖1所示，車(chē)用熱泵系統(tǒng)包括：壓縮機(jī)30，用于壓縮和排放制冷劑；內(nèi)部換熱器32，用于使從壓縮機(jī)30排放的制冷劑的熱進(jìn)行輻射；第一膨脹閥34和第一旁路閥36，并聯(lián)地安裝，用于選擇性地使流經(jīng)內(nèi)部換熱器32的制冷劑通過(guò)；外部換熱器48，用于使流經(jīng)第一膨脹閥34或第一旁路閥36的制冷劑與室外環(huán)境進(jìn)行熱交換；蒸發(fā)器60，用于使流經(jīng)外部換熱器48的制冷劑蒸發(fā)；儲(chǔ)罐（accumulator）62，用于將流經(jīng)蒸發(fā)器60的制冷劑分成氣相制冷劑和液相制冷劑；內(nèi)側(cè)換熱器50，用于使供應(yīng)至蒸發(fā)器60的制冷劑與返回到壓縮機(jī)30的制冷劑進(jìn)行熱交換；第二膨脹閥56，用于選擇性地使供應(yīng)至蒸發(fā)器60的制冷劑膨脹；第二旁路閥58，與第二膨脹閥56并聯(lián)地安裝，用于選擇性地使外部換熱器48的出口側(cè)與儲(chǔ)罐62的入口側(cè)連接。

在圖1中，標(biāo)號(hào)10指示空調(diào)殼，內(nèi)部換熱器32和蒸發(fā)器60嵌入在空調(diào)殼10中，標(biāo)號(hào)12指示溫度調(diào)節(jié)門(mén)，用于控制冷空氣和暖空氣的混合量，并且標(biāo)號(hào)20指示安裝在空調(diào)殼的入口處的鼓風(fēng)機(jī)。

根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的熱泵系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在熱泵模式（加熱模式）時(shí)，第一旁路閥36和第二膨脹閥56關(guān)閉，并且第一膨脹閥34和第二旁路閥58打開(kāi)。此外，溫度調(diào)節(jié)門(mén)12按照如圖1所示運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，從壓縮機(jī)30排放的制冷劑依次流經(jīng)內(nèi)部換熱器32、第一膨脹閥34、外部換熱器48、內(nèi)側(cè)換熱器50的高壓側(cè)52、第二旁路閥58、儲(chǔ)罐62以及內(nèi)側(cè)換熱器50的低壓側(cè)54，然后返回至壓縮機(jī)30。也就是說(shuō)，內(nèi)部換熱器32用作加熱器并且外部換熱器48用作蒸發(fā)器。

當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在空調(diào)模式（冷卻模式）時(shí)，第一旁路閥36和第二膨脹閥56打開(kāi)，并且第一膨脹閥34和第二旁路閥58關(guān)閉。另外，溫度調(diào)節(jié)門(mén)12關(guān)閉內(nèi)部換熱器32的通道。因此，從壓縮機(jī)30排放的制冷劑依次流經(jīng)內(nèi)部換熱器32、第一旁路閥36、外部換熱器48、內(nèi)側(cè)換熱器50的高壓側(cè)52、第二膨脹閥56、蒸發(fā)器60、儲(chǔ)罐62以及內(nèi)側(cè)換熱器50的低壓側(cè)54，然后返回至壓縮機(jī)30。也就是說(shuō)，蒸發(fā)器60用作蒸發(fā)器并且通過(guò)溫度調(diào)節(jié)門(mén)12關(guān)閉的內(nèi)部換熱器32用作加熱器（與熱泵模式相同）。

然而，在傳統(tǒng)的車(chē)用熱泵的情況下，在熱泵模式（加熱模式）下，安裝在空調(diào)殼10內(nèi)部的內(nèi)部換熱器32用作加熱器來(lái)執(zhí)行加熱，安裝在空調(diào)殼10外部（即，安裝在車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的前側(cè)處）的外部換熱器48用作與室外空氣進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)器。

在該示例中，如果引入到外部換熱器48中的制冷劑的溫度高于室外空氣的溫度，換句話說(shuō)，如果制冷劑的溫度高，那么由于在外部換熱器48上結(jié)霜導(dǎo)致外部換熱器48不能從室外空氣中吸收熱并且熱交換效率降低，因此，熱泵系統(tǒng)的加熱性能和效率降低。