用于车辆的热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆的热泵系统，所述热泵系统包括制冷剂‑冷却液换热器，所述制冷剂‑冷却液换热器安装在外部换热器的入口侧的制冷剂循环线路上，以在被引入到外部换热器中的冷却液和循环通过车辆的电子单元的冷却液之间进行换热，从而在空调模式中通过因制冷剂在经过制冷剂‑冷却液换热器和外部换热器的同时进行散热而增加冷凝量来强化冷却性能并降低功耗，而不增大外部换热器的尺寸，并且在热泵模式中通过因制冷剂在经过制冷剂‑冷却液换热器、外部换热器和冷却器的同时进行吸热而增加蒸发量来强化加热性能并降低功耗，并且增大被引入到外部换热器中的制冷剂的温度以延迟外部换热器的结霜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的热泵系统，更具体地，涉及这样一种用于车辆的热泵系统，其包括制冷剂-冷却液换热器，所述制冷剂-冷却液换热器安装在外部换热器的入口侧的制冷剂循环线路上，以在引入到外部换热器中的冷却液和循环通过车辆的电子单元的冷却液之间进行换热。
技术介绍
通常，用于车辆的空调包括用于冷却车辆的内部的冷却系统和用于加热车辆的内部的加热系统。在制冷剂循环的蒸发器侧，冷却系统通过在经过蒸发器外部的空气与在蒸发器内部流动的制冷剂进行换热而将空气转换成冷空气，以冷却车辆的内部。在冷却液循环的加热器芯侧，加热系统通过在经过加热器芯外部的空气与在加热器芯内部流动的冷却液进行换热而将空气转换成热空气，以加热车辆的内部。与此同时，与用于车辆的空调不同，已经应用一种能通过使用一个制冷剂循环改变制冷剂的流动方向而选择性地执行冷却和加热的热泵系统。例如，热泵系统包括：两个换热器，一个换热器是安装在空调壳体内部用于与吹入到车辆的内部的空气进行换热的内部换热器，另一个是用于与空调壳体的外部进行换热的外部换热器；换向阀，用于改变制冷剂的流动方向。因此，根据通过换向阀的制冷剂的流动方向，在运行冷却模式时内部热交换器用作用于冷却的换热器，在运行加热模式时内部换热器用作用于加热的换热器。已经提出多种类型的用于车辆的热泵系统，图1示出用于车辆的热泵系统的代表性示例。如图1所示，用于车辆的热泵系统包括：压缩机30，用于压缩和排出制冷剂；内部热交换器32，用于从压缩机30排出的制冷剂的散热；第一膨胀阀34和第一旁通阀36，并联地安装，以使经过内部换热器32的制冷剂选择性地经过；外部换热器48，用于使经过第一膨胀阀34或第一旁通阀36的制冷剂与室外空气进行换热；蒸发器60，用于使经过外部换热器48的制冷剂蒸发；储液器62，用于将经过蒸发器60的制冷剂分成气相制冷剂和液相制冷剂；第二膨胀阀56，用于使被供应到蒸发器60的制冷剂选择性地膨胀；第二旁通阀58，与第二膨胀阀56并联地安装，以选择性地连接外部换热器48的出口侧和储液器62的入口侧。在图1中，标号10指示内置有内部换热器32和蒸发器60的空调壳体，标号12指示用于控制冷空气和热空气的混合量的温度调节活门，标号20指示安装在空调壳体的入口处的鼓风机。根据具有以上结构的热泵系统，当运行热泵模式(加热模式)时，关闭第一旁通阀36和第二膨胀阀56，并打开第一膨胀阀34和第二旁通阀58。此外，如图1所示操作温度调节活门12。因此，从压缩机30排出的制冷剂依次经过内部换热器32、第一膨胀阀34、外部换热器48、第二旁通阀58以及储液器62，然后回流到压缩机30。即，内部换热器32用作加热器，外部换热器48用作蒸发器。当运行空调模式(冷却模式)时，打开第一旁通阀36和第二膨胀阀56，并关闭第一膨胀阀34和第二旁通阀58。此外，温度调节活门12关闭内部换热器32的通道。因此，从压缩机30排出的制冷剂依次经过内部换热器32、第一旁通阀36、外部换热器48、第二膨胀阀56、蒸发器60和储液器62，然后回流到压缩机30。即，蒸发器60用作蒸发器，通过温度调节活门12关闭的内部换热器32用作加热器(与热泵模式相同)。与此同时，用于车辆的热泵系统仅通过在空调模式(冷却模式)下作为空气冷却式换热器的外部换热器48执行冷凝，并在热泵模式(加热模式)下在外部换热器中执行蒸发。然而，在传统的用于车辆的热泵系统的情况下，在空调模式(冷却模式)下，为了强化冷却性能并降低功耗，必须增大内部换热器48的尺寸(厚度或有效的换热面积)，但是发动机室的小空间限制尺寸的增大和性能的强化。此外，在热泵模式(加热模式)下，当室外空气温度低时为了保护组件并确保耐久性，传统的热泵系统限制外部换热器48的蒸发量，并且当室外空气温度小于引入到外部换热器48中的制冷剂的温度时，不能从室外空气吸热并在外部换热器48上形成霜，从而恶化热泵系统的加热性能，并且由于外部换热器48的换热效率的恶化而增大功耗。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术已致力于解决在现有技术中出现的上述问题，并且本专利技术的目的在于提供这样一种用于车辆的热泵系统：包括制冷剂-冷却液换热器，所述制冷剂-冷却液换热器安装在外部换热器的入口侧的制冷剂循环线路上，以在被引入到外部换热器中的冷却液和循环通过车辆的电子单元的冷却液之间进行换热，从而在空调模式中通过因制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器和外部换热器的同时进行散热而增加冷凝量来强化冷却性能并降低功耗，而不增大外部换热器的尺寸，并且在热泵模式中通过因制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器、外部换热器和冷却器的同时进行吸热而增加蒸发量来强化加热性能并降低功耗，并且增大引入到外部换热器中的制冷剂的温度以延迟外部换热器的结霜。技术方案为了达到以上目的，本专利技术提供一种用于车辆的热泵系统，所述热泵系统包括：压缩机，安装在制冷剂循环线路上，用于压缩和排出制冷剂；内部换热器，安装在空调壳体的内部，用于在空调壳体内部的空气和从压缩机排出的制冷剂之间进行换热；蒸发器，安装在空调壳体的内部，用于在空调壳体内部的空气和被供应到压缩机的制冷剂之间进行换热；外部换热器，安装在空调壳体的外部，用于在循环通过制冷剂循环线路的制冷剂与室外空气之间进行换热；第一膨胀装置，安装在位于内部换热器与外部换热器之间的制冷剂循环线路上，以使从内部换热器排出的制冷剂选择性地膨胀；第二膨胀装置，安装在蒸发器的入口侧的制冷剂循环线路上，以使被供应到蒸发器的制冷剂膨胀；冷却液循环线路，被配置为使冷却液朝向车辆的电子单元循环，以冷却电子单元；以及制冷剂-冷却液换热器，被配置为在流经第一膨胀装置和外部换热器之间的制冷剂循环线路的制冷剂和循环通过冷却液循环线路的冷却液之间进行换热，其中，在空调模式中，循环通过制冷剂循环线路的制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器和外部换热器的同时进行散热，在热泵模式中，循环通过制冷剂循环线路的制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器和外部换热器的同时进行吸热。在本专利技术的另一个方案中，本专利技术提供用于车辆的热泵系统，所述热泵系统包括：压缩机，安装在制冷剂循环线路上，用于压缩和排出制冷剂；内部换热器，安装在空调壳体的内部，用于在空调壳体内部的空气和从压缩机排出的制冷剂之间进行换热；蒸发器，安装在空调壳体的内部，用于在空调壳体内部的空气和被供应到压缩机的制冷剂之间进行换热；外部换热器，安装在空调壳体的外部，用于在循环通过制冷剂循环线路的制冷剂和室外空气之间进行换热；第一膨胀装置，安装在位于内部换热器和外部换热器之间的制冷剂循环线路上，以使从内部换热器排出的制冷剂选择性地膨胀；第二膨胀装置，安装在蒸发器的入口侧的制冷剂循环线路上，以使被供应到蒸发器的制冷剂膨胀；第一旁通线路，使第二膨胀装置的入口侧的制冷剂循环线路与蒸发器的出口侧的制冷剂循环线路彼此连接，以在热泵模式中使制冷剂绕过第二膨胀装置和蒸发器；冷却器，安装在第一旁通线路上，以在沿着第一旁通线路流动的制冷剂和循环通过车辆的电子单元的冷却液之间进行换热；制冷剂-冷却液换热器，被配置为在流经第一膨胀装置和外部换热器之间的制冷剂循环线路的制冷剂与循环通过车辆的电子单元的冷却液之间进行换热；冷却液循环线路，被配置为在空调模式中使车辆的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的热泵系统，包括：压缩机(100)，安装在制冷剂循环线路(R)上，用于压缩和排出制冷剂；内部换热器(110)，安装在空调壳体(150)的内部，用于在空调壳体(150)内部的空气和从压缩机(100)排出的制冷剂之间进行换热；蒸发器(160)，安装在空调壳体(150)的内部，用于在空调壳体(150)内部的空气和被供应到压缩机(100)的制冷剂之间进行换热；外部换热器(130)，安装在空调壳体(150)的外部，用于在循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂和室外空气之间进行换热；第一膨胀装置(120)，安装在位于内部换热器(110)和外部热交换器(130)之间的制冷剂循环线路(R)上，以使从内部换热器(110)排出的制冷剂选择性地膨胀；以及第二膨胀装置(140)，安装在蒸发器(160)的入口侧的制冷剂循环线路(R)上，以使被供应到蒸发器(160)的制冷剂膨胀，所述用于车辆的热泵系统还包括：冷却液循环线路(W)，被配置为使冷却液朝向车辆的电子单元(200)循环，以冷却电子单元(200)；制冷剂‑冷却液换热器(220)，被配置为在流经第一膨胀装置(120)和外部换热器(130)之间的制冷剂循环线路(R)的制冷剂与循环通过冷却液循环线路(W)的冷却液之间进行换热，其中，在空调模式中，循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂在经过制冷剂‑冷却液换热器(220)和外部换热器(130)时将热散发到冷却液和室外空气，并且其中，在热泵模式中，循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂在经过制冷剂‑冷却液换热器(220)和外部换热器(130)时从冷却液和室外空气吸热。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.12 KR 10-2015-00039821.一种用于车辆的热泵系统，包括：压缩机(100)，安装在制冷剂循环线路(R)上，用于压缩和排出制冷剂；内部换热器(110)，安装在空调壳体(150)的内部，用于在空调壳体(150)内部的空气和从压缩机(100)排出的制冷剂之间进行换热；蒸发器(160)，安装在空调壳体(150)的内部，用于在空调壳体(150)内部的空气和被供应到压缩机(100)的制冷剂之间进行换热；外部换热器(130)，安装在空调壳体(150)的外部，用于在循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂和室外空气之间进行换热；第一膨胀装置(120)，安装在位于内部换热器(110)和外部热交换器(130)之间的制冷剂循环线路(R)上，以使从内部换热器(110)排出的制冷剂选择性地膨胀；以及第二膨胀装置(140)，安装在蒸发器(160)的入口侧的制冷剂循环线路(R)上，以使被供应到蒸发器(160)的制冷剂膨胀，所述用于车辆的热泵系统还包括：冷却液循环线路(W)，被配置为使冷却液朝向车辆的电子单元(200)循环，以冷却电子单元(200)；制冷剂-冷却液换热器(220)，被配置为在流经第一膨胀装置(120)和外部换热器(130)之间的制冷剂循环线路(R)的制冷剂与循环通过冷却液循环线路(W)的冷却液之间进行换热，其中，在空调模式中，循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器(220)和外部换热器(130)时将热散发到冷却液和室外空气，并且其中，在热泵模式中，循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂在经过制冷剂-冷却液换热器(220)和外部换热器(130)时从冷却液和室外空气吸热。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其中，制冷剂循环线路(R)以如下方式配置，在空调模式中，制冷剂循环通过压缩机(100)、内部换热器(110)、制冷剂-冷却液换热器(220)、外部换热器(130)、第二膨胀装置(140)、蒸发器(160)以及压缩机(100)，并且还以如下方式配置，在热泵模式中，制冷剂循环通过压缩机(100)、内部换热器(110)、第一膨胀装置(120)、制冷剂-冷却液换热器(220)、外部换热器(130)以及压缩机(100)。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其中，制冷剂循环线路(R)包括：第一旁通线路(R1)，安装成使第二膨胀装置(140)的入口侧的制冷剂循环线路(R)与蒸发器(160)的出口侧的制冷剂循环线路(R)彼此连接，以使循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂绕过第二膨胀装置(140)和蒸发器(160)；第二旁通线路(R2)，安装成使制冷剂-冷却液换热器(220)的入口侧的制冷剂循环线路(R)与外部换热器(130)的出口侧的制冷剂循环线路(R)彼此连接，以使循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂绕过制冷剂-冷却液换热器(220)和外部换热器(130)。4.根据权利要求3所述的热泵系统，其中，用于在沿着第一旁通线路(R1)流动的制冷剂和循环通过冷却液循环线路(W)的冷却液之间进行换热的冷却器(180)安装在第一旁通线路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永镐，姜成镐，金学圭，李昇镐，李裁旻，李祯宰，
申请(专利权)人：翰昂系统株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR