热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的热泵系统(1)。热泵系统(1)包括制冷剂回路(2)，该制冷剂回路包含第二子回路(9b)和具有低压蓄能器(10)的第一子回路(9a)。根据本发明专利技术，制冷剂回路(2)包括阀装置(17)，其中第一子回路(9a)和第二子回路(9b)仅通过该阀装置(17)彼此流体连接。连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车辆的热泵系统。

技术介绍

[0002]热泵系统尤其能够用于电气化机动车辆的节能加热。这里，热泵系统使用机动车辆的废热和/或环境的热量作为热源，并使用制冷剂作为热载体。不利的是，这种热泵系统具有多个与高成本相关的部件。所述成本还特别地由热泵系统中使用的阀和管线引起。此外，这种热泵系统对安装空间的要求高。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的是针对通用类型的热泵系统提出一种改进的或至少替代的、其中克服了所描述的缺点的实施例。
[0004]根据本专利技术，该目的由独立权利要求1的主题来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。
[0005]本专利技术基于以下总体构思：在低压蓄能器的基础上，通过热交换器的智能互连制造一种在安装空间和成本方面得到了优化的热泵系统。根据本专利技术的热泵系统被设置用于机动车辆。热泵系统在此具有能够被制冷剂流过的制冷剂回路，该制冷剂回路具有第一子回路和第二子回路。第一子回路包括低压蓄能器、压缩机、热泵加热器和外部热交换器。第二子回路包括蒸发器和制冷器。根据本专利技术，制冷剂回路具有阀装置，其中第一子回路和第二子回路仅通过阀装置彼此流体连接。
[0006]在根据本专利技术的热泵系统中，两个子回路通过阀装置以流体引导方式连接。第一子回路和第二子回路能够被制冷剂流过，并且能够通过阀装置以不同的方式彼此互连。因此，热泵系统能够在冷却模式、第一加热模式和第二加热模式下运行，下文将更详细地解释。有利地，阀装置能够具有用于检测制冷剂的压力和/或温度的至少一个传感器。基于此，然后能够连接热泵系统。
[0007]热泵加热器能够是制冷剂
‑
空气热交换器。特别地，热泵加热器能够形成机动车辆的空调系统的一部分。这里，热泵加热器能够用于制冷剂与内部空间空气之间的热交换，该内部空间空气在机动车辆的空调系统中流向机动车辆的内部空间。因此，在这种情况下，热泵加热器被配置成能够被制冷剂和内部空间空气流过。
[0008]外部热交换器能够是制冷剂
‑
空气热交换器，并且能够用于制冷剂与在机动车辆的外部流动的环境空气之间的热交换。因此，在这种情况下，外部热交换器被配置成能够被制冷剂和环境空气流过。
[0009]蒸发器能够是制冷剂
‑
空气热交换器。特别地，蒸发器能够形成机动车辆的空调系统的一部分。这里，蒸发器能够用于制冷剂与内部空间空气之间的热交换，该内部空间空气在机动车辆的空调系统中流向机动车辆的内部空间。因此，在这种情况下，蒸发器被配置成能够被制冷剂和内部空间空气流过。
[0010]有利地，阀装置能够牢固地连接到低压蓄能器，从而形成单独的的结构单元，该结构单元在结构上是结合的、特别是能够预制的或分别被预制。在阀装置中，热泵系统的至少一个阀和多条管线能够彼此互连。阀装置以及相应的至少一个阀被牢固地连接到低压蓄能器，其中至少一个阀优选地用法兰连接到低压储能器上。由于具有低压蓄能器的至少一个阀和管线被组合成单独的、在结构上结合的结构单元，因此能够减少热泵系统中的部件数量，从而降低热泵系统的成本。此外，通过单独的、在结构上结合的结构单元，热泵系统以特别节省空间和紧凑的方式构造。该结构单元也可以是预制的，从而安装过程和生产过程能够分开。
[0011]有利地，热泵系统能够具有至少一个冷却剂回路，其中至少一个冷却剂回路能够通过第二子回路的制冷器以热传递的方式连接到制冷剂回路。因此，制冷器能够是制冷剂
‑
冷却剂热交换器，并且能够用于制冷剂与冷却剂之间的热交换，该冷却剂在热泵系统的至少一个冷却剂回路中流动。因此，在这种情况下，冷却器被配置成能够被制冷剂和冷却剂流过。至少一个冷却剂回路能够用于例如冷却机动车辆的其他部件(例如电池)。
[0012]有利地，能够规定，第一子回路中的低压蓄能器、压缩机、热泵加热器和外部热交换器通过第一子回路管线以流体引导和串联的方式彼此连接。第一子回路管线在此在置于低压蓄能器上游的第一子回路入口处和在置于外部热交换器下游的第一子回路出口处以流体引导方式与阀装置连接。在第一子回路中，外部热交换器能够经由旁通管线而被绕流。旁通管线在此以流体引导方式在置于外部热交换器上游的旁通入口处连接到第一子回路管线，并且在旁通出口处连接到阀装置。因此，在第一子回路中，第一子回路入口、低压蓄能器、压缩机、热泵加热器、外部热交换器和第一子回路出口能够被相继流过。此外，外部热交换器能够通过旁通管线被绕过。第一子回路入口、第一子回路出口和旁通出口在此流体连接到阀装置，使得阀装置能够调节制冷剂通过旁通管线和第一子回路管线的流动。
[0013]有利地，可以规定在第二子回路中，蒸发器和制冷器通过第二子回路管线以流体引导和并联的方式彼此连接。然后，第二子回路管线在置于蒸发器和冷却器上游的第二子回路入口处和在置于蒸发器和冷却器下游的第二子回路出口处以流体引导的方式连接到阀装置。因此，在第二子回路中，制冷器和蒸发器能够能够被彼此平行地流过。第二子回路入口和第二子回路出口在此流体连接到阀装置，使得阀装置能够调节制冷剂通过第二子回路管线的流动。
[0014]此外，热泵系统可以具有可调节的膨胀阀，该膨胀阀直接置于外部热交换器的上游。此外，可以规定热泵系统具有直接置于制冷器上游的可调节的膨胀阀和直接置于蒸发器上游的可调节的膨胀阀。术语“直接”是指在相应的膨胀阀与外部热交换器或蒸发器或制冷器之间没有其他功能部件的连接。制冷剂的流动能够受到相应的膨胀阀的影响。因此，相应的膨胀阀能够打开或关闭或者能够形成节流阀。相应的膨胀阀能够是例如电动膨胀阀。
[0015]热泵系统能够有利地在冷却模式下运行。在冷却模式下，在外部热交换器处的膨胀阀以无节流方式打开。与此相比，在冷却器处的膨胀阀和在蒸发器处的膨胀阀分别形成节流阀。此外，通过阀装置，第一子回路中的旁通管线关闭；第一子回路出口流体连接到第二子回路入口；第二子回路出口流体连接到第一子回路入口。
[0016]现在更详细地解释热泵系统在冷却模式下的通流。在第一子回路中，制冷剂在流过低压蓄能器后流经压缩机并被压缩。此后，制冷剂流到热泵加热器。热泵加热器能够是机
动车辆的空调系统的一部分，其中在冷却模式下，热泵加热器中不发生热排放。因此，热泵加热器不被空气流过，因此在热传递方面是被动的。因此，在热泵加热器中，制冷剂与内部空间空气之间不发生热交换。在冷却模式下，旁通管线关闭，外部热交换器处的膨胀阀打开。因此，全部的制冷剂在流过热泵加热器后流过外部热交换器，在该外部热交换器中向环境空气进行热排放。因此，外部热交换器作为冷凝器运行，并且制冷剂在外部热交换器中被液化。经液化的制冷剂随后在第一子回路出口处从第一子回路流出，并通过阀装置被引导到第二子回路入口。通过第二子回路入口，制冷剂流到制冷器和蒸发器。在这里，制冷剂通过在制冷器和蒸发器处的膨胀阀被节流，使得制冷剂中发生向低压和低温的转变。由此，制冷剂可以在制冷器和蒸发器中被蒸发，伴随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆的热泵系统(1)，
‑
其中，所述热泵系统(1)具有能够被制冷剂流过的制冷剂回路(2)，
‑
其中，所述制冷剂回路(2)具有第一子回路(9a)，所述第一子回路具有低压蓄能器(10)、压缩机(11)、热泵加热器(12)和外部热交换器(13)，
‑
其中，所述制冷剂回路(2)具有第二子回路(9b)，所述第二子回路具有蒸发器(15)和制冷器(16)，其特征在于所述制冷剂回路(2)具有阀装置(17)，并且所述第一子回路(9a)和所述第二子回路(9b)仅通过所述阀装置(17)彼此流体连接。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于
‑
在所述第一子回路(9a)中，低压蓄能器(10)、压缩机(11)、热泵加热器(12)和外部热交换器(13)通过第一子回路管线(18)以流体引导和串联的方式彼此连接，
‑
所述第一子回路管线(18)在布置于所述低压蓄能器(10)上游的第一子回路入口(18a)处和在布置于所述外部热交换器(13)下游的第一子回路出口(18b)处以流体引导的方式与所述阀装置(17)连接，
‑
在所述第一子回路(9a)中，所述外部热交换器(13)能够经由旁通管线(19)而被绕流，以及
‑
所述旁通管线(19)以流体引导的方式在布置于所述外部热交换器(13)上游的旁通入口(19a)处连接到所述第一子回路管线(18)，并且在旁通出口(19b)处与所述阀装置(17)连接。3.根据权利要求1或2所述的热泵系统，其特征在于：
‑
在所述第二子回路(9b)中，所述蒸发器(15)和所述制冷器(16)通过第二子回路管线(20)以流体引导和并联的方式彼此连接，以及
‑
所述第二子回路管线(20)在布置于所述蒸发器(15)和所述制冷器(16)上游的第二子回路入口(20a)处以及在布置于所述蒸发器(15)和所述制冷器(16)下游的第二子回路出口(20b)处以流体引导的方式与所述阀装置(17)连接。4.根据权利要求2和3所述的热泵系统，其特征在于：
‑
所述热泵系统(1)具有直接布置于所述外部热交换器(13)上游的可调节的膨胀阀(13a)，和/或
‑
所述热泵系统具有直接布置于所述蒸发器(15)上游的可调节的膨胀阀(15a)，和/或
‑
所述热泵系统(1)具有直接布置于所述制冷器(16)上游的可调节的膨胀阀(16a)。5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于：
‑
所述热泵系统(1)能够在冷却模式下运行，
‑
在冷却模式下，在所述外部热交换器(13)处的膨胀阀(13a)以无节流方式打开；并且所述蒸发器(15)处的膨胀阀(15a)和所述制冷器(16)处的膨胀阀(16a)分别形成节流阀，
‑
在冷却模式下，通过所述阀装置(17)，所述第一子回路(9a)中的旁通管线(19)关闭；所述第一子回路出口(18b)流体连接到所述第二子回路入口(20a)；所述第二子回路出口(20b)流体连接到所述第一子回路入口(18a)。6.根据权利要求4至5之一所述的热泵系统，其特征在于：
‑
所述热泵系统(1)能够在第一加热模式下运行，
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：