[發明專利]用于車輛的熱泵系統

有效

• 申請號: 201510055901.5
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104833129B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 姜成鎬;金學圭;李尚耆;李裁旻;崔永鎬
• 申請（專利權）人: 翰昂汽車零部件有限公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 韓明星,王秀君

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年2月6日提交到韓國知識產權局的第10-2014-0013371號和于2015年1月30日提交到韓國知識產權局的第10-2015-0014746號韓國專利申請的優先權，它們全部公開內容通過引用以此方式被包含于此。

技術領域

本發明涉及一種用于車輛的熱泵系統，更具體地，涉及這樣一種用于車輛的熱泵系統，當在熱泵模式下車輛進入怠速狀態并且室外空氣的溫度低于設定溫度時，該熱泵系統使制冷劑繞開外部熱交換器并關閉安裝在外部熱交換器上的風扇。

背景技術

通常，用于車輛的空調包括：冷卻系統，用于冷卻車輛的內部；加熱系統，用于加熱車輛的內部。在制冷劑循環的蒸發器側，冷卻系統通過將流過蒸發器外部的空氣與流過蒸發器內部的制冷劑進行熱交換而將所述空氣轉換成冷空氣，以冷卻車輛的內部。在冷卻水循環的加熱器芯側，加熱系統通過將流過加熱器芯外部的空氣與流過加熱器芯內部的冷卻水進行熱交換而將所述空氣轉換成熱空氣，以加熱車輛的內部。

與此同時，與用于車輛的空調不同，已經應用一種能通過使用一個制冷劑循環改變制冷劑的流動方向而選擇性地執行冷卻和加熱的熱泵系統。例如，熱泵系統包括：兩個熱交換器，一個是安裝在空調殼體內部以用于與吹入到車輛的內部的空氣進行熱交換的內部熱交換器，另一個是用于與空調殼體的外部進行熱交換的外部熱交換器；換向閥，用于改變制冷劑的流動方向。因此，根據通過換向閥的制冷劑的流動方向，在運行冷卻模式時內部熱交換器用作用于冷卻的熱交換器，在運行加熱模式時內部熱交換器用作用于加熱的熱交換器。

已經提出多種類型的用于車輛的熱泵系統，圖1示出用于車輛的熱泵系統的代表性示例。

如圖1所示，用于車輛的熱泵系統包括：壓縮機30，用于壓縮和排出制冷劑；內部熱交換器32，用于散發從壓縮機30排出的制冷劑的熱；第一膨脹閥34和第一旁通閥36，并聯地安裝，以使流過內部熱交換器32的制冷劑選擇性地流過；外部熱交換器48，用于將流過第一膨脹閥34或第一旁通閥36的制冷劑與室外空氣進行熱交換；蒸發器60，用于使流過外部熱交換器48的制冷劑蒸發；儲液器62，用于將流過蒸發器60的制冷劑分成氣相制冷劑和液相制冷劑；內部熱交換器50，用于將被供應到蒸發器60的制冷劑與回流到壓縮機30的制冷劑進行熱交換；第二膨脹閥56，用于使被供應到蒸發器60的制冷劑選擇性地膨脹；第二旁通閥58，與第二膨脹閥56并聯地安裝，以選擇性地連接外部熱交換器48的出口側和儲液器62的入口側。

在圖1中，標號10指示包圍內部熱交換器32和蒸發器60的空調殼體，標號12指示用于控制冷空氣和熱空氣的混合量的調溫門，標號20指示安裝在空調殼體的入口處的鼓風機。

根據具有上述結構的熱泵系統，當運行熱泵模式(最大加熱模式)時，關閉第一旁通閥36和第二膨脹閥56，并打開第一膨脹閥34和第二旁通閥58。此外，如圖1所示操作調溫門12。因此，從壓縮機30排出的制冷劑按順序流過內部熱交換器32、第一膨脹閥34、外部熱交換器48、內部熱交換器50的高壓側52、第二旁通閥58、儲液器62和內部熱交換器50的低壓側54，然后制冷劑回流到壓縮機30。即，內部熱交換器32用作加熱器并且外部熱交換器48用作蒸發器。

當運行空調模式(最大冷卻模式)時，打開第一旁通閥36和第二膨脹閥56，并關閉第一膨脹閥34和第二旁通閥58。此外，調溫門12關閉內部熱交換器32的通道。因此，從壓縮機30排出的制冷劑按順序流過內部熱交換器32、第一旁通閥36、外部熱交換器48、內部熱交換器50的高壓側52、第二膨脹閥56、蒸發器60、儲液器62和內部熱交換器50的低壓側54，然后制冷劑回流到壓縮機30。在這種情況下，通過調溫門12關閉的內部熱交換器32用作加熱器，這與熱泵模式相同。

然而，在傳統的用于車輛的熱泵系統的情況下，在熱泵模式下，安裝在空調殼體10的內部的內部熱交換器32用作加熱器以執行加熱，并且安裝在空調殼體10的外部(即，位于車輛的發動機室的前側處)的外部熱交換器48用作與室外空氣進行熱交換的蒸發器。

在這種情況下，如果在被引入到外部熱交換器48的制冷劑與室外空氣進行熱交換的同時，外部熱交換器48的溫度變得比凝固點(freezing point)低，則霜形成在外部熱交換器48的表面上。