CN105682955B - 用于车辆的热泵*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的热泵***,更具体地,涉及一种用于车辆的热泵***,该热泵***包括:制冷剂‑冷却剂热交换器,在循环通过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剂之间进行热交换;第一制冷剂循环线路,制冷剂‑冷却剂热交换器在室外热交换器的上游侧布置在第一制冷剂循环线路上;第二制冷剂循环线路,制冷剂‑冷却剂热交换器在室外热交换器的下游侧布置在第二制冷剂循环线路上。因此,在空调模式中,制冷剂通过制冷剂‑冷却剂热交换器和室外热交换器将热释放到冷却剂和外部空气,由此,在不增加室外热交换器的尺寸的情况下提高冷却性能,在热泵模式中,制冷剂通过室外热交换器和制冷剂‑冷却剂热交换器而从外部空气和冷却剂(电子元件产生的废热)吸收热而被加热,由此,提高加热性能。此外,因为从电子单元产生的废热通过制冷剂‑冷却剂热交换器被回收,所以即使在外部空气温度低于零度或等于零度或者在室外热交换器上形成霜时也可以驱动热泵,从而进一步提高加热性能和效率。

Description

用于车辆的热泵***
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的热泵***,更具体地,涉及一种用于车辆的热泵***,该热泵***包括:制冷剂-冷却剂热交换器,用于在循环通过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剂之间进行热交换;第一制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的上游侧;第二制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的下游侧,以便制冷剂在空调模式中通过制冷剂-冷却剂热交换器和外部热交换器将热散放到冷却剂和室外空气中,在热泵模式中通过外部热交换器和制冷剂-冷却剂热交换器从室外空气和冷却剂中吸热。
背景技术
通常,用于车辆的空调包括用于冷却车辆的内部的冷却***和用于加热车辆的内部的加热***。
在制冷剂循环的蒸发器侧,冷却***通过将流过蒸发器外部的空气与在蒸发器内部流动的制冷剂进行热交换而将空气转换成冷空气,以冷却车辆的内部。在冷却剂循环的加热器芯侧,加热***通过将流过加热器芯外部的空气与在加热器芯内部流动的冷却剂进行热交换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***。例如,热泵***包括:两个热交换器,一个热交换器是安装在空调壳体内部以用于与吹入到车辆的内部的空气进行热交换的内部热交换器,另一个热交换器是用于在空调壳体的外部进行热交换的外部热交换器;换向阀,用于改变制冷剂的流动方向。
因此,根据制冷剂经由换向阀的流动方向,在运行冷却模式时内部热交换器用作用于冷却的热交换器,在运行加热模式时内部热交换器用作用于加热的热交换器。
已经提出了用于车辆的各种类型的热泵***,图1示出了用于车辆的热泵***的代表性示例。
如图1所示,用于车辆的热泵***包括:压缩机30,用于压缩和排出制冷剂;内部热交换器32,用于散发从压缩机30排出的制冷剂的热;第一膨胀阀34和第一旁通阀36,并联地安装,以使流过内部热交换器32的制冷剂选择性地流过;外部热交换器48,用于将流过第一膨胀阀34或第一旁通阀36的制冷剂与室外空气进行热交换;蒸发器60,用于使流过外部热交换器48的制冷剂蒸发;储液器(accumulator)62,用于将流过蒸发器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热交换器48的出口侧和储液器62的入口侧。
此外,在制冷剂和冷却剂之间进行热交换的冷却器50被安装在外部热交换器48的出口侧。
在图1中,标号10指示包围内部热交换器32和蒸发器60的空调壳体,标号12指示用于调节冷空气和热空气的混合量的调温门,标号20指示安装在空调壳体的入口处的鼓风机。
根据具有上述结构的热泵***,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所示操作调温门12。因此,从压缩机30排出的制冷剂依次流过内部热交换器32、第一膨胀阀34、外部热交换器48、冷却器50、第二旁通阀58和储液器62,然后制冷剂回流到压缩机30。即,内部热交换器32用作加热器并且外部热交换器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,调温门12关闭内部热交换器32的通道。因此,从压缩机30排出的制冷剂依次流过内部热交换器32、第一旁通阀36、外部热交换器48、冷却器50、第二膨胀阀56、蒸发器60和储液器62,然后制冷剂回流到压缩机30。即,蒸发器60用作蒸发器并且通过调温门12关闭的内部热交换器32用作加热器,这与热泵模式相同。
然而,在用于车辆的传统的热泵***的情况下,在热泵模式(加热模式)下,安装在空调壳体10的内部的内部热交换器32用作加热器以执行加热,并且安装在空调壳体10的外部(即,在车辆的发动机室前面)的外部热交换器48用作蒸发器以与室外空气进行热交换。
在这种情况下,如果流入到外部热交换器48中的制冷剂温度高于室外空气,换言之,如果室外空气温度低于制冷剂温度,则用于车辆的传统热泵***具有缺点:外部热交换器48在热交换效率方面是恶化的(deteriorated),例如,在外部热交换器48上形成霜,外部热交换器不能从室外空气吸热。因此,传统的热泵***在加热性能和效率方面被恶化,并且如果室外空气温度是零度或更低,不可能运行热泵模式。
此外,为了提高空冷型外部热交换器的性能,用于热交换的厚度或有效面积必须增加从而增加外部热交换器的尺寸。然而,由于用于发动机室的小空间,传统的外部热交换器在增加尺寸和提高性能方面受到限制。
发明内容
技术问题
因此,提出本发明以致力于解决出现在现有技术中的上述问题,并且本发明的目的在于提供一种用于车辆的热泵***,所述热泵***包括:制冷剂-冷却剂热交换器,用于在循环通过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剂之间进行热交换;第一制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的上游侧;第二制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的下游侧,以在空调模式中,通过制冷剂-冷却剂热交换器和外部热交换器将热散发到冷却剂和室外空气中来冷却制冷剂,从而在外部热交换器的尺寸没有任何增加的情况下提高制冷性能。此外,本发明的另一个目的在于提供一种用于车辆的热泵***,该热泵***在热泵模式中通过外部热交换器和制冷剂-冷却剂热交换器从室外空气和冷却剂中吸热(电子单元的废热)进行加热,从而提高加热性能。本发明的进一步的目的是提供一种用于车辆的热泵***,该热泵***即使室外空气温度是零度或更低或在外部热交换器上形成霜的情况下,也可以运行热泵模式,这是因为电子单元的废热通过制冷剂-冷却剂热交换器被回收,从而进一步提高加热性能和效率。
技术方案
为了实现以上目的,本发明提供了一种用于车辆的热泵***,所述热泵***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;内部热交换器,安装在空调壳体的内部,用于在空调壳体内部的空气与从压缩机排出的制冷剂之间进行热交换;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与被供应到压缩机的制冷剂之间进行热交换;外部热交换器,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热交换;第二膨胀装置,安装在位于内部热交换器的出口处的制冷剂循环线路上,以使从内部热交换器排出的制冷剂选择性地膨胀;以及第一膨胀装置,安装在位于蒸发器的入口处的制冷剂循环线路上,以使供应到蒸发器的制冷剂膨胀,所述热泵***还包括:冷却剂循环线路,被配置为使冷却剂流向车辆的电子单元循环以冷却电子单元;制冷剂-冷却剂热交换器,被配置为在循环通过制冷剂循环线路的制冷剂和循环通过冷却剂循环线路的冷却剂之间进行热交换,其中,在空调模式中循环通过制冷剂循环线路的制冷剂通过制冷剂-冷却剂热交换器和外部热交换器散发热到冷却剂和室外空气,并且其中,在热泵模式中循环通过制冷剂循环线路的制冷剂通过外部热交换器和制冷剂-冷却剂热交换器从冷却剂和室外空气中吸热。
在本发明的另一方面中,本发明提供了一种用于车辆的热泵***,所述热泵***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;内部热交换器,安装在空调壳体的内部,用于在空调壳体内部的空气与从压缩机排出的制冷剂之间进行热交换;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与被供应到压缩机的制冷剂之间进行热交换;外部热交换器,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热交换。所述热泵***还包括:冷却剂循环线路,被配置为使冷却剂流向车辆的电子单元循环以冷却电子单元;制冷剂-冷却剂热交换器,被配置为在循环通过制冷剂循环线路的制冷剂和循环通过冷却剂循环线路的冷却剂之间进行热交换,其中,制冷剂循环线路包括:第一制冷剂循环线路,在空调模式中,将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器上游侧,以利用外部热交换器入口处的冷却剂冷却制冷剂;第二制冷剂循环线路,在热泵模式中,将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器下游侧,以利用外部热交换器出口处的冷却剂加热制冷剂。
有益效果
如上所述,由于根据本发明的用于车辆的热泵***包括:制冷剂-冷却剂热交换器,用于在循环通过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剂之间进行热交换;第一制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的上游侧;以及第二制冷剂循环线路,用于将制冷剂-冷却剂热交换器布置在外部热交换器的下游侧,热泵***通过在空调模式中通过制冷剂-冷却剂热交换器和外部热交换器将热散放到冷却剂和室外空气来冷却制冷剂,以在外部热交换器的尺寸没有任何增加的情况下提高冷却性能;通过在热泵模式中通过外部热交换器和制冷剂-冷却剂热交换器从室外空气和冷却剂(电子单元的废热)中吸热来加热制冷剂,以提高加热性能,并且由于电子单元的废热通过制冷剂-冷却剂热交换器被回收,因此即使室外空气温度是零度或更低或在外部热交换器上形成霜的情况下也可以运行热泵模式,以进一步提高加热性能和效率。
此外,根据本发明的用于车辆的热泵***不需要额外的热交换器,诸如用于回收电子单元的废热的冷却器,以及用于连接冷却器的冷却剂线路,从而减少了组件的数量并节省了安装空间。
此外,根据本发明的用于车辆的热泵***可以在通过使用制冷剂-冷却剂热交换器进行冷却时降低制冷剂压力,从而降低压缩机的驱动能量消耗。
此外,根据本发明的用于车辆的热泵***因为独立地使用外部热交换器下游侧的第一制冷剂循环线路(在空调模式中液相制冷剂流经该线路)而可减小管道的直径,从而降低制冷剂充注量。也就是说,用于车辆的传统热泵***的问题在于:由于外部热交换器下游侧的管道(在空调模式中液相制冷剂流经该管道)出于在热泵模式中使低温和低压的气相制冷剂流经下游侧的管道的使用目的被利用,所以管道的直径增大并且制冷剂充注量也增加。
此外,由于在空调模式和热泵模式的除湿模式中使用相同的制冷剂流道(flowchannel),所以用于车辆的热泵***可以简化管道。
此外,在空冷型散热器的冷却剂温度(电子单元的废热)低于室外空气温度的状况下,用于车辆的热泵***通过导管和空冷型散热器的散热翅片与室外空气进行热交换,以便从室外空气中吸热。
附图说明
图1是用于车辆的传统的热泵***的构造示意图。
图2是根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***的空调模式的构造示意图。
图3是根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***的热泵模式的构造示意图。
图4是根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***在执行热泵模式时的除湿模式的构造示意图。
图5是根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***在执行热泵模式时的除霜模式的构造示意图。
图6是根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***在执行热泵模式的除霜模式时的除湿模式的构造示意图。
图7是示出在根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***中的制冷剂-冷却剂热交换器和空冷型散热器的视图。
图8是示出在根据本发明的另一个优选实施例的用于车辆的热泵***中的制冷剂-冷却剂热交换器和空冷型散热器的视图。
图9是示出在图8的空冷型散热器中冷却剂反向流动的情形的视图。
具体实施方式
现在,将参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
首先,根据本发明的用于车辆的热泵***包括依次连接在制冷剂循环线路(R)上的压缩机100、内部热交换器110、第二膨胀装置120、外部热交换器130、制冷剂-冷却剂热交换器180、第一膨胀装置140、以及蒸发器160,并且该热泵***优选地应用于电动车辆或混合动力车辆。
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、内部热交换器110、制冷剂-冷却剂热交换器180、外部热交换器130、第二膨胀装置120、蒸发器160以及压缩机100,并在热泵模式中,制冷剂循环通过压缩机100、内部热交换器110、第一膨胀装置140、外部热交换器130、制冷剂-冷却剂热交换器180以及压缩机100。
制冷剂循环线路(R)在内部热交换器110的出口处被分为两条线路:一条是第一制冷剂循环线路(R1),在空调模式中,从内部热交换器110排出的制冷剂在该线路上循环通过制冷剂-冷却剂热交换器180、外部热交换器130、第二膨胀装置120、蒸发器160以及压缩机100;另一条是第二制冷剂循环线路(R2),在热泵模式中,从内部热交换器110排出的制冷剂在该线路上循环通过第一膨胀装置140、外部热交换器130、制冷剂-冷却剂热交换器180以及压缩机100。
换言之,在第一制冷剂循环线路(R1)上,制冷剂-冷却剂热交换器180被布置在外部热交换器130的上游侧,以利用冷却剂冷却制冷剂,并且在第二制冷剂循环线路(R2)上,制冷剂-冷却剂热交换器180被布置在外部热交换器130的下游侧,以利用冷却剂加热制冷剂。
在内部热交换器110的出口侧的制冷剂循环线路(R)分为第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2),在压缩机100的入口侧的制冷剂循环线路(R)汇合,并且随后在外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180之间的区段中变成单一线路。
换言之,制冷剂循环线路(R)在部分区段中形成单一线路,但在另外的部分区段中分成两条线路,即,第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)。
即,制冷剂循环线路(R)在压缩机100的入口侧和内部热交换器110的出口侧之间的区段具有单一线路,但在内部热交换器110的出口侧和压缩机100的入口侧之间具有两条线路,为第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)。
在此情况下,在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)区段内,从外部热交换器130到制冷剂-冷却剂热交换器180的区段形成单一线路。即,参照图3,示出了热泵模式,在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的区段内,从外部热交换器130的入口侧到制冷剂-冷却剂热交换器180的出口侧的区段形成单一线路。
换言之,参照图3,单一线路在第二膨胀装置120和外部热交换器130之间开始并在制冷剂-冷却剂热交换器180和第一换向阀190之间终止,这将在下文中进行描述。
因此,在空调模式中,由于制冷剂沿第一制冷剂循环线路(R1)流动,制冷剂先流进制冷剂-冷却剂热交换器180,并随后流到外部热交换器130。在热泵模式中,由于制冷剂沿第二制冷剂循环线路(R2)流动,制冷剂先流进外部热交换器130,并随后流到制冷剂-冷却剂热交换器180。
换言之,在空调模式和热泵模式中,制冷剂在单一线路区段中沿相反的方向流动,并且因此,在安装在单一线路区段中的制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130中流动的制冷剂也沿相反的方向流动。
此外,旁通线路(R3)并联地连接到第二制冷剂循环线路(R2),以使第二制冷剂循环线路(R2)中循环的制冷剂绕过外部热交换器130。
旁通线路(R3)连接到第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的单一线路区段,并且参照图3,旁通线路(R3)的入口与位于外部热交换器130入口处的第二制冷剂循环线路(R2)连接,即,连接到第二膨胀装置120和外部热交换器130之间的第二制冷剂循环线路(R2)。
旁通线路(R3)的出口与位于外部热交换器130出口处的第二制冷剂循环线路(R2)连接,即,连接到外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180之间的第二制冷剂循环线路(R2)。
此外,在制冷剂循环线路(R)上,第一换向阀190安装在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的分岔点处。
第一换向阀190是根据空调模式或热泵模式来调节从内部热交换器110排出到第一制冷剂循环线路(R1)或第二制冷剂循环线路(R2)的制冷剂流向的三通阀。
换言之,在空调模式中,第一换向阀190使从内部热交换器110排出的制冷剂流向第一制冷剂循环线路(R1),以及在热泵模式中,第一换向阀190使从内部热交换器110排出的制冷剂流向第二制冷剂循环线路(R2)。
此外,用于调节制冷剂流向的第二换向阀191安装在第二制冷剂循环线路(R2)和旁通线路(R3)的分岔点处。
由于当外部热交换器130上形成霜或当室外气温是0℃或低于0℃时外部热交换器130不能从室外空气中顺利地吸热,所以,在热泵模式中第二换向阀191使在第二制冷剂循环线路(R2)中循环的制冷剂绕过外部热交换器130。
在此期间,除了在室外气温是0℃或低于0℃时制冷剂绕过外部热交换器130的情况以外,以这样的方式设置所述***:仅在室外空气和流经外部热交换器130的制冷剂之间的热交换效率良好时使制冷剂流过外部热交换器130,但在热交换效率不好时使制冷剂绕过外部热交换器130,可提高***的加热性能和效率。
此外,当在外部热交换器130上形成霜时,制冷剂流向旁通线路(R3)并绕过外部热交换器130,以便延迟结霜或除去霜。
此外,第一开关阀192安装在位于外部热交换器130出口处的第一制冷剂循环线路(R1)上以调节制冷剂的流动,第二开关阀193安装在位于制冷剂-冷却剂热交换器180出口处的第二制冷剂循环线路(R2)上以调节制冷剂的流动。
参照图2,第一开关阀192安装在第一制冷剂循环线路(R1)中的外部热交换器130和第一膨胀装置140之间,以便在空调模式中打开第一制冷剂循环线路(R1)并在热泵模式中关闭第一制冷剂循环线路(R1)。
与此同时,在热泵模式的除湿模式中,第一开关阀192打开第一制冷剂循环线路(R1),以便将第二制冷剂循环线路(R2)中流过第二膨胀装置120的一些制冷剂通过第一制冷剂循环线路(R1)提供到第一膨胀装置140和蒸发器160。
参照图3,第二开关阀193安装在第二制冷剂循环线路(R2)中的制冷剂-冷却剂热交换器180和压缩机100之间,以便在空调模式中关闭第二制冷剂循环线路(R2)并在热泵模式中打开第二制冷剂循环线路(R2)。
压缩机100、内部热交换器110沿制冷剂流向依次安装在制冷剂循环线路(R)中,制冷剂-冷却剂热交换器180、外部热交换器130、第一膨胀装置140和蒸发器160沿制冷剂流向依次安装在从位于内部热交换器110的出口处的制冷剂循环线路(R)分出的第一制冷剂循环线路(R1)中,第二膨胀装置120、外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180沿制冷剂流向安装在从位于内部热交换器110的出口处的制冷剂循环线路(R)分出的第二制冷剂循环线路(R2)中。
当然,如上文所描述的,由于第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的一些区段形成单一线路,所以制冷剂在空调模式和热泵模式中均流经安装在单一线路区段中的制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130。
因此,如图2所示,在空调模式中,从压缩机100排出的制冷剂按内部热交换器110、制冷剂-冷却剂热交换器180、外部热交换器130、第一膨胀装置140、蒸发器160和压缩机100的顺序循环。
在这种情况下,制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130全部用作冷凝器。
即,在空调模式中,流过压缩机100和内部热交换器110的高温制冷剂在流过制冷剂-冷却剂热交换器180时将热散发到冷却剂,在流过外部热交换器130时将热散发到室外空气,以被冷却(冷凝)。
此外,在热泵模式中,如图3所示,从压缩机100排出的制冷剂按内部热交换器110、第二膨胀装置120、外部热交换器130、制冷剂-冷却剂热交换器180和压缩机100的顺序循环。
在这种情况下,内部热交换器110用作冷凝器,并且外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180用作蒸发器160。
即,在热泵模式中,在流过压缩机100和内部热交换器110之后在第二膨胀装置120中膨胀的低温制冷剂在流过外部热交换器130时从室外空气中吸热,并且随后在流过制冷剂-冷却剂热交换器180时从冷却剂中吸热,以被加热(被蒸发)。
与此同时,在热泵模式的除湿模式中,流过第二膨胀装置120的制冷剂不仅流向第二制冷剂循环线路(R2),而且流向第一制冷剂循环线路(R1),并被供应到第一膨胀装置140和蒸发器160,以对车辆内部除湿。
如上文所描述的,根据本发明的热泵***,在空调模式中,当制冷剂沿第一制冷剂循环线路(R1)流动时,制冷剂的热通过制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130被散发到冷却剂和室外空气中,在热泵模式中,当制冷剂沿第二制冷剂循环线路(R2)流动时,通过外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180从室外空气和冷却剂中吸热。
在下文中,将详细描述根据本发明的用于车辆的热泵***的组件。
首先,当压缩机100通过从发动机(内燃发动机)或马达接收驱动力运行时,压缩机100吸入并压缩制冷剂,随后排出高温和高压的气相制冷剂。
在空调模式中,压缩机100吸入并压缩从蒸发器160排出的制冷剂并将制冷剂提供到内部热交换器110,在热泵模式中,压缩机100吸入并压缩从制冷剂-冷却剂热交换器180排出的制冷剂并将制冷剂提供到内部热交换器110。
内部热交换器110安装在空调壳体150内部并与压缩机100出口侧的制冷剂循环线路(R)连接,以便在空调壳体150内部流动的空气和从压缩机100排出的制冷剂之间进行热交换。
此外,蒸发器160安装在空调壳体150内部并与压缩机100入口侧的制冷剂循环线路(R)连接,以便在空调壳体150内部流动的空气和提供到压缩机100的制冷剂之间进行热交换。
内部热交换器110在空调模式和热泵模式中都用作冷凝器。
蒸发器160在空调模式中用作蒸发器,但由于不提供制冷剂,因此在热泵模式中被停止,因为提供一些制冷剂,因此在除湿模式中用作蒸发器。
此外,内部热交换器110和蒸发器160在空调壳体150的内部以预定的间距彼此隔开,并且在这种情况下,从气流方向的上游侧被依次安装在空调壳体150的内部。
因此,在空调模式中,如图2所示,从第一膨胀装置140排出的低温和低压的制冷剂被供应到蒸发器160,并且在这种情况下,通过鼓风机(未示出)在空调壳体150的内部流动的空气在经过蒸发器160时通过与蒸发器160的低温和低压的制冷剂进行热交换被转换为冷空气,并且随后被排到车辆的内部,从而冷却车辆的内部。
在热泵模式中,如图3所示,从压缩机100排出的高温和高压的制冷剂被供应到内部热交换器110,并且在这种情况下,通过鼓风机(未示出)在空调壳体150的内部流动的空气在经过内部热交换器110时通过与内部热交换器110的高温和高压的制冷剂进行热交换被转换为热空气,并且随后被排到车辆的内部,从而加热车辆的内部。
与此同时,优选的是,蒸发器160比内部热交换器110大。
此外,用于调节绕过内部热交换器110的空气量和经过内部热交换器110的空气量的调温门151安装在空调壳体150内部的蒸发器160与内部热交换器110之间。
调温门151调节绕过内部热交换器110的空气量和经过内部热交换器110的空气量,从而适当地控制从空调壳体150排出的空气的温度。
在这种情况下,在空调模式中,如图2所示,当通过调温门151将内部热交换器110的前侧通道完全关闭时,因为经过蒸发器160的冷空气绕过内部热交换器110并被供应到车辆的内部,所以执行最大冷却。在热泵模式中,如图3所示,当通过调温门151将绕过内部热交换器110的通道完全关闭时,因为全部的空气在经过内部热交换器110时被转换为热空气,并且所述热空气被供应到车辆的内部,所以执行最大加热。
此外,外部热交换器130安装在空调壳体150的外部,并与制冷剂循环线路(R)连接,以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热交换。
在这种情况下,将外部热交换器130安装在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)形成单一线路的区段中。
在空调模式中,外部热交换器130类似于冷凝器进行散热,并且在这种情况下,在外部热交换器130的内部流动的高温高压的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时进行散热并被冷却(冷凝)。在热泵模式中,外部热交换器130类似于蒸发器进行吸热,并且在这种情况下,在外部热交换器130的内部流动的低温的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时进行吸热并被加热(蒸发)。
与此同时,外部热交换器130安装在车辆的发动机室内部的前面,当然,空冷型散热器210也安装在发动机室内部的前面。在这种情况下,外部热交换器130和空冷型散热器210被布置为沿驱动风力的方向互相重叠。
此外,冷却剂循环线路(W)使冷却剂朝向车辆的电子单元200循环以冷却车辆的电子单元200。
与此同时,存在作为车辆的电子单元200的马达、逆变器和其它装置。
用于冷却循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂的空冷型散热器210和用于使冷却剂沿冷却剂循环线路(W)循环的水泵(P)安装在冷却剂循环线路(W)中。
因此,在水泵(P)运行时,冷却剂沿冷却剂循环线路(W)循环,并且在该过程中,流过电子单元200的冷却剂在冷却电子单元200的同时被加热,在这种情况下,加热的冷却剂在流过空冷型散热器210时通过与室外空气进行热交换而被冷却。
如图7和图8示出的两个优选实施例中所描述的,空冷型散热器210具有两种类型。
图7中示出的空冷型散热器210包括:一对集水箱211和212,分别具有与冷却剂循环线路(W)连接并以预定的间隔彼此隔开的入口管213和出口管214;多个管216,管216的两个端部与集水箱211和212连接,以与集水箱211和212彼此连通;散热翅片217,插在管216之间。
入口管213和出口管214在与集水箱211(在其上装有制冷剂-冷却剂热交换器180)相对的集水箱212上互相隔开。
此外,用于分隔集水箱212内部的分隔壁215安装在入口管213和出口管214之间的集水箱212内部。
因此,流进入口管213的冷却剂沿由分隔壁215分隔的管216流动,并随后被供应到集水箱211(在其上装有制冷剂-冷却剂热交换器180)。供应到集水箱211的冷却剂在做U形转弯的同时,与制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂进行热交换。之后,冷却剂沿由分隔壁215分隔的其它管216流动,并通过出口管214排出。
制冷剂-冷却剂热交换器180安装在空冷型散热器210的内部,即,嵌入并安装在两个集水箱211和212的集水箱211的内部。因此,流经制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂与流经空冷型散热器210的冷却剂进行热交换。
在这种情况下,制冷剂-冷却剂热交换器180嵌入并安装进与具有入口管213和出口管214的集水箱212相对的集水箱211中。
此外,制冷剂-冷却剂热交换器180具有入口管181和出口管182并与第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)连接。
同时,制冷剂-冷却剂热交换器180的入口管181和出口管182与第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的单一线路区段连接。
因此,在空调模式中,流经制冷剂-冷却剂热交换器180的高温制冷剂通过与空冷型散热器210的冷却剂进行热交换而被冷却,流经制冷剂-冷却剂热交换器180的低温制冷剂通过与空冷型散热器210的冷却剂进行热交换而被加热。
与此同时,由于位于外部热交换器130和空冷型散热器210之间,所以制冷剂-冷却剂热交换器180在热泵模式中可以持续地保持冷却剂的热源。
在图8和图9中示出的空冷型散热器210的入口管213和出口管214与在图7中示出的空冷型散热器210在位置上不同。
即,图8和图9的空冷型散热器210的入口管213被设置在两个集水箱211和212的集水箱212中,并且出口管214被设置在另一个集水箱211中。
此外,用于反向改变循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂流向的四通阀218安装在冷却剂循环线路(W)上。
即,在冷却剂循环线路(W)中,依次连接水泵(P)、电子单元200、四通阀218、空冷型散热器210、四通阀218和水泵(P)。
因此,在水泵(P)运行时,沿冷却剂循环线路(W)循环的冷却剂按电子单元200、四通阀218、空冷型散热器210和四通阀218的顺序循环到水泵(P)。
在这种情况下,流进空冷型散热器210的入口管213的冷却剂在同时流过所有的管216之后流到另一个集水箱211。之后,冷却剂与集水箱211内部的制冷剂-冷却剂热交换器180进行热交换,并随后排向出口管214。
在这种情况下,当调节四通阀218时,图8中示出的冷却剂的循环方向变成图9中示出的冷却剂的循环方向。
即,在空调模式中,在图8中示出的冷却剂循环方向上,在流经空冷型散热器210的同时通过与室外空气进行热交换而被冷却的冷却剂与制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂进行热交换,以通过改善流经制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂的冷却性能来提高空调性能。
在热泵模式中,在图9中示出的冷却剂循环方向上,流进空冷型散热器210的冷却剂在与室外空气进行热交换之前与制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂进行热交换,以便通过改善流经制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂的加热性能来提高加热性能。
此外,如图2所示,第一膨胀装置140由安装在外部热交换器130和蒸发器160之间的第一制冷剂循环线路(R1)上的孔形成。
因此,在空调模式中,流过外部热交换器130的高温的制冷剂,在通过孔(是第一膨胀装置140)的同时膨胀,转换为低温和低压的制冷剂,并且随后被供应到蒸发器160。
如图3所示,第二膨胀装置120由安装在内部热交换器110和外部热交换器130之间的第二制冷剂循环线路(R2)上的孔形成。
因此,在热泵模式中,流过内部热交换器110的高温的制冷剂在流过孔(是第二膨胀装置120)的同时膨胀,转换为低温和低压的制冷剂,并且随后被供应到外部热交换器130。
此外,储液器170安装在压缩机100的入口侧的制冷剂循环线路(R)上。
储液器170将被供应到压缩机100的制冷剂分成液相制冷剂和气相制冷剂,并仅将气相制冷剂供应到压缩机100。
此外,用于提高加热效率的电加热器115还安装在空调壳体150内部的内部热交换器110的下游侧处。
电加热器115与车辆的电池116连接。
即,根据本发明的热泵***,在车辆启动的初期,可运转电加热器115用作辅助热源,并且在缺少热源的情况下,也可运转电加热器115。
优选的是,电加热器115是PTC加热器。
由于在空调模式中制冷剂通过制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130将热散发到冷却剂和室外空气中而被冷却,所以根据本发明的用于车辆的热泵***可以在外部热交换器130的尺寸没有任何增加的情况下提高冷却性能;由于在热泵模式中制冷剂通过外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180从室外空气和冷却剂(电子单元的废热)中吸热而被加热,来提高加热性能;并且由于通过制冷剂-冷却剂热交换器180回收废热,所以通过即使在室外温度为零或低于零或在外部热交换器130上形成霜也运行热泵***模式,进一步提高加热性能和效率。
此外,当制冷剂-冷却剂热交换器180与空冷型散热器210结合用于冷却电子单元200时,因为不需要额外的热交换器(诸如冷却器(chiller)和用于连接冷却器的冷却剂线路),所以热泵***可以减少组件的数量和用于安装组件的空间。
此外,热泵***可以通过在使用制冷剂-冷却剂热交换器180冷却时降低制冷剂的压力来降低压缩机100的能量消耗。
此外,在空调模式中,热泵***独立地使用外部热交换器130下游侧的第一制冷剂循环线路(R1)(液相制冷剂在其中流动),以便减小管道的直径和降低制冷剂充注量。即,由于在热泵模式中,低温和低压的气相制冷剂在外部热交换器130的下游侧管道(在空调模式中液相制冷剂在其中流动)中流动,所以传统热泵***的问题在于管道的直径增加并且制冷剂充注量也增加。
此外,由于在空调模式和热泵模式的除湿模式中使用相同的制冷剂流道(flowchannel),所以根据本发明的热泵***可以简化管道。
此外,由于制冷剂-冷却剂热交换器180与空冷型散热器210结合,所以在冷却剂的温度(电子单元的废热)低于室外空气的温度的情况下,空冷型散热器210的冷却剂可以通过与经过空冷型散热器210的散热翅片217和管216的室外空气进行热交换而从室外空气吸热。
在下文中,将描述根据本发明的优选实施例的用于车辆的热泵***的操作。
A.空调模式(冷却模式)(见图2)
在空调模式(冷却模式)中,如图2所示,第一换向阀190使从内部热交换器110排出的制冷剂的流向改变,以使制冷剂流向第一制冷剂循环线路(R1),打开第一开关阀192并关闭第二开关阀193,并随后通过第二换向阀191关闭旁通线路(R3)。
此外,操作水泵(P)以便制冷剂向电子单元200和冷却剂循环线路(W)的空冷型散热器210循环。
同时,为了获得最大冷却,空调壳体150内部的调温门151关闭经过内部热交换器110的路径,以使通过鼓风机吹入到空调壳体150中的空气在通过蒸发器160的同时被冷却,并绕过内部热交换器110而被供应到车辆的内部,从而冷却车辆的内部。
接下来,将描述制冷剂循环过程。
在压缩机100中被压缩之后排出的高温和高压的气相制冷剂被提供到安装在空调壳体150内部的内部热交换器110。
如图2所示,因为调温门151关闭内部热交换器110的路径,所以提供到内部热交换器110的制冷剂不与空气进行热交换,而是流向第一制冷剂循环线路(R1)。
流向第一制冷剂循环线路(R1)的制冷剂与在流过制冷剂-冷却剂热交换器180的同时循环通过空冷型散热器210的冷却剂进行热交换,以被冷凝(冷却)。
在流过制冷剂-冷却剂热交换器180时冷凝的制冷剂流向外部热交换器130并与室外空气进行热交换,以被再次冷凝(冷却)。
如上文所描述的,依次流过制冷剂-冷却剂热交换器180和外部热交换器130的制冷剂在与冷却剂(废热)和室外空气进行热交换的同时被冷却,从而转换为液相制冷剂。
然后,流过外部热交换器130的制冷剂在流过第二膨胀装置140的同时被减压并被膨胀,以变成低温和低压的液相制冷剂,然后,所述液相制冷剂被引入到蒸发器160中。
被引入到蒸发器160中的制冷剂通过与由鼓风机吹入到空调壳体150中的空气进行热交换而被蒸发,同时,由于制冷剂的蒸发潜热吸热而冷却空气,然后,被冷却的空气被供应到车辆的内部以冷却所述内部。
之后,从蒸发器160排出的制冷剂被引入到压缩机100中并使上述循环进行再循环。
B.热泵模式(见图3)
在热泵模式中,如图3所示,第一换向阀190使从内部热交换器110排出的制冷剂的流向改变,以使制冷剂流向第二制冷剂循环线路(R2),关闭第一开关阀192并打开第二开关阀193,并随后通过第二换向阀191关闭旁通线路(R3)。
此外,操作水泵(P)以使制冷剂向电子单元200和冷却剂循环线路(W)的空冷型散热器210循环。
此外,在热泵模式中,空调壳体150内部的调温门151关闭绕过内部热交换器110的路径,以使通过鼓风机被吹入到空调壳体150中的空气在通过停止运行的蒸发器160之后在通过内部热交换器110的同时变为热空气,然后将所述热空气提供到车辆的内部以加热车辆的内部。
接下来,将描述制冷剂循环过程。
在压缩机100中被压缩之后排出的高温和高压的气相制冷剂被引入到安装在空调壳体150内部的内部热交换器110中。
被引入到内部热交换器110中的高温和高压的气相制冷剂在与由鼓风机吹入到空调壳体150中的空气进行热交换的同时被冷凝,在这种情况下,经过内部热交换器110的空气转换为热空气并被提供到车辆的内部以加热车辆的内部。
接着,从内部热交换器110排出的制冷剂流向第二制冷剂循环线路(R2),在通过第二膨胀装置120的同时被减压和膨胀,以变成低温和低压的液相制冷剂,并随后被提供到外部热交换器130。
提供到外部热交换器130的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被蒸发,并随后被提供到制冷剂-冷却剂热交换器180。
提供到制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂与循环通过空冷型散热器210的冷却剂进行热交换,以被再次蒸发。
如上文所描述的,依次流过外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂在依次与室外空气和冷却剂(废热)进行热交换的同时被蒸发(加热),以使液相制冷剂转换为气相制冷剂。
接着,流过制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂流进压缩机100,并随后再次循环上述循环。
C.热泵模式的除湿模式(见图4)
在所述***以图3的热泵模式运行的同时,热泵模式的除湿模式仅在需要对车辆的内部进行除湿的情况下运行。
因此,将仅描述与图3的热泵模式不同的部分。
在除湿模式中,在热泵模式下另外打开第一开关阀192,以使制冷剂还流向第一制冷剂循环线路(R1)。
此外,在除湿模式中,空调壳体150内部的调温门151关闭绕过内部热交换器110的通道。因此,通过鼓风机吹入到空调壳体150中的空气在经过蒸发器160的同时被冷却,然后,被冷却的空气在经过内部热交换器110的同时变为热空气并被提供到车辆的内部,这样热泵***可加热车辆的内部。
在这种情况下,因为提供到蒸发器160的制冷剂的量少并且空气冷却性能低,所以这使室内温度的变化最小化,使得热泵***可对通过蒸发器160的空气进行平稳地除湿。
接下来,将描述制冷剂循环过程。
流过压缩机100、内部热交换器110和第二膨胀装置120的一些制冷剂流过外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180,并且一些制冷剂流过第一制冷剂循环线路(R1)。
流过外部热交换器130和制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂在与室外空气和冷却剂(废热)进行热交换的同时被蒸发。
流向第一制冷剂循环线路(R1)的制冷剂流过第一膨胀装置140,并随后被提供到蒸发器160,以在与空调壳体150内部流动的空气进行热交换的同时被蒸发。
在上述过程中,通过蒸发器160的空气被除湿,并且被除湿的空气在通过内部热交换器110的同时变为热空气,然后,所述热空气被提供到车辆的内部以执行除湿和加热。
之后,分别流过制冷剂-冷却剂热交换器180和蒸发器160的制冷剂汇合在一起,然后,汇合的制冷剂被引入压缩机100并使上述循环进行再循环。
D.在热泵模式期间的除霜模式(见图5)
在外部热交换器130上形成霜的情况下,运行热泵模式的除霜模式。
因此,将仅描述与图3中示出的热泵模式的部分不同的部分。
在热泵模式下,在除霜模式中,通过第二换向阀191打开旁通线路(R3)。
接下来,将描述制冷剂循环过程。
流过压缩机100、内部热交换器110和第二膨胀装置120的制冷剂在沿旁通线路(R3)流动的同时绕过外部热交换器130,随后被提供到制冷剂-冷却剂热交换器180。
在这种情况下,因为不提供制冷剂到外部热交换器130,所以能够除霜。
接下来,提供到制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂在与冷却剂(废热)进行热交换的同时被蒸发,随后流进压缩机100以使上述循环进行再循环。
E.在热泵模式的除霜模式期间的除湿模式(见图6)
当在除霜模式期间需要对车辆内部进行除湿时,在热泵模式的除霜模式期间运行除湿模式。
因此,将仅描述与图5中的除霜模式的部分不同的部分。
在除霜模式期间的除湿模式中,在除霜模式下另外打开第一开关阀192,以使制冷剂还流向第一制冷剂循环线路(R1)。
此外,在除霜模式期间的除湿模式中,空调壳体150内部的调温门151关闭绕过内部热交换器110的通道。因此,在通过鼓风机吹入到空调壳体150中的空气在通过蒸发器160的同时被冷却之后,被冷却的空气在通过内部热交换器110的同时被转换为热空气,然后,热空气被提供到车辆的内部,以加热车辆的内部。
在这种情况下,因为提供到蒸发器160的制冷剂的量少,所以热泵***使室内温度的变化最小化,由于空气冷却性能低,从而可对通过蒸发器160的空气进行平稳地除湿。
接下来,将描述制冷剂循环过程。
流过压缩机100、内部热交换器110和第二膨胀装置120的一些制冷剂在沿旁通线路(R3)流动的同时绕过外部热交换器130,并随后被提供到制冷剂-冷却剂热交换器180。
一些制冷剂流进第一制冷剂循环线路(R1)。
提供到制冷剂-冷却剂热交换器180的制冷剂在与冷却剂(废热)进行热交换的同时被蒸发。
流到第一制冷剂循环线路(R1)的制冷剂在流过第一膨胀装置140之后被提供到蒸发器,并在与在空调壳体150内部流动的空气进行热交换的同时被蒸发。
在上面的过程中,将经过蒸发器160的空气除湿,并且经过蒸发器160的已除湿空气在经过内部热交换器110的同时被转换为热空气,并随后被提供到车辆的内部以对车辆的内部进行除湿和加热。
之后,分别流过制冷剂-冷却剂热交换器180和蒸发器160的制冷剂汇合在一起,然后,汇合的制冷剂被引入压缩机100并使上述循环进行再循环。

Claims (17)

1.一种用于车辆的热泵***,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;
内部热交换器(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热交换;
蒸发器(160),安装在空调壳体(150)的内部,用于在空调壳体(150)内部的空气和提供到压缩机(100)的制冷剂之间进行热交换;
外部热交换器(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热交换;
第二膨胀装置(120),安装在位于内部热交换器(110)的出口处的制冷剂循环线路上,以使从内部热交换器排出的制冷剂选择性地膨胀;以及
第一膨胀装置(140),安装在位于蒸发器的入口处的制冷剂循环线路上,以使提供到蒸发器的制冷剂膨胀,
所述用于车辆的热泵***还包括:
冷却剂循环线路(W),被配置为使冷却剂向车辆的电子单元(200)循环,以冷却电子单元(200);
制冷剂-冷却剂热交换器(180),被配置为在循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂和循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂之间进行热交换,
其中,在空调模式中,循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂通过制冷剂-冷却剂热交换器(180)和外部热交换器(130)向冷却剂和室外空气散发热,并且
其中,在热泵模式中,循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂通过外部热交换器(130)和制冷剂-冷却剂热交换器(180)从冷却剂和室外空气吸热,
其中,空冷型散热器(210)安装在冷却剂循环线路(W)上,以冷却循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂,
其中,制冷剂-冷却剂热交换器(180)安装在空冷型散热器(210)的内部,
其中,所述空冷型散热器(210)包括:左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212),具有与冷却剂循环线路(W)连接并以预定的间隔彼此隔开的入口管(213)和出口管(214);多个管(216),所述多个管(216)的两个端部连接到左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212),以使左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212)彼此连通;散热翅片(217),插在所述多个管(216)之间,
其中,制冷剂-冷却剂热交换器(180)嵌入并安装进左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212)中的左侧集水箱(211)中。
2.根据权利要求1所述的热泵***,其中,所述制冷剂循环线路(R)以这样的方式配置:在空调模式中,制冷剂按照压缩机(100)、内部热交换器(110)、制冷剂-冷却剂热交换器(180)、外部热交换器(130)、第一膨胀装置(140)、蒸发器(160)以及压缩机(100)的顺序循环,
其中,制冷剂循环线路(R)以这样的方式配置:在热泵模式中,制冷剂按照压缩机(100)、内部热交换器(110)、第二膨胀装置(120)、外部热交换器(130)、制冷剂-冷却剂热交换器(180)以及压缩机(100)的顺序循环。
3.根据权利要求2所述的热泵***,其中,所述制冷剂循环线路(R)包括在内部热交换器(110)出口的位置处由制冷剂循环线路(R)分岔的两条线路:
第一制冷剂循环线路(R1),以这样的方式配置:在空调模式中,从内部热交换器(110)排出的制冷剂按照制冷剂-冷却剂热交换器(180)、外部热交换器(130)、第一膨胀装置(140)、蒸发器(160)以及压缩机(100)的顺序循环;
第二制冷剂循环线路(R2),以这样的方式配置:在热泵模式中,从内部热交换器(110)排出的制冷剂按照第二膨胀装置(120)、外部热交换器(130)、制冷剂-冷却剂热交换器(180)以及压缩机(100)的顺序循环。
4.根据权利要求1所述的热泵***,其中,入口管(213)和出口管(214)在与上面装有制冷剂-冷却剂热交换器(180)的左侧集水箱(211)相对的右侧集水箱(212)上互相隔开,并且用于分隔右侧集水箱(212)内部的分隔壁(215)安装在入口管(213)和出口管(214)之间的右侧集水箱(212)的内部,以便流进入口管(213)的冷却剂通过在其中装有制冷剂-冷却剂热交换器(180)的左侧集水箱(211)处做U形转弯被排到出口管(214)。
5.根据权利要求1所述的热泵***,其中,入口管(213)被设置在左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212)中的右侧集水箱(212)中,出口管(214)被设置在左侧集水箱(211)中,并且
其中,用于使循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂流向反向改变的四通阀(218)安装在冷却剂循环线路(W)上。
6.根据权利要求3所述的热泵***,其中,第一换向阀(190)安装在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)之间的分岔点,以根据空调模式或热泵模式调节从内部热交换器(110)排到第一制冷剂循环线路(R1)或第二制冷剂循环线路(R2)的制冷剂流向。
7.根据权利要求3所述的热泵***,其中,旁通线路(R3)并联地安装在第二制冷剂循环线路(R2)上,使得在第二制冷剂循环线路(R2)循环的制冷剂绕过外部热交换器(130),并且
其中,用于调节制冷剂流向的第二换向阀(191)安装在第二制冷剂循环线路(R2)和旁通线路(R3)的分岔点处。
8.根据权利要求7所述的热泵***,其中,旁通线路(R3)的入口与位于外部热交换器(130)入口处的第二制冷剂循环线路(R2)连接,旁通线路(R3)的出口与位于外部热交换器(130)出口处的第二制冷剂循环线路(R2)连接。
9.根据权利要求3所述的热泵***,其中,第一开关阀(192)安装在位于外部热交换器(130)出口处的第一制冷剂循环线路(R1)处以调节制冷剂的流动。
10.根据权利要求3所述的热泵***,其中,第二开关阀(193)安装在位于制冷剂-冷却剂热交换器(180)出口处的第二制冷剂循环线路(R2)上以调节制冷剂的流动。
11.根据权利要求9所述的热泵***,其中,在热泵模式下的除湿模式中,第一开关阀(192)打开,以便将第二制冷剂循环线路(R2)中流过第二膨胀装置(120)的一些制冷剂通过第一制冷剂循环线路(R1)提供到第一膨胀装置(140)和蒸发器(160)。
12.根据权利要求3所述的热泵***,其中,在内部热交换器(110)出口处从制冷剂循环线路(R)分岔的第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)在从外部热交换器(130)到制冷剂-冷却剂热交换器(180)范围的区段中形成单一线路,使得在空调模式和热泵模式中制冷剂在所述单一线路区段中反向流动。
13.根据权利要求1所述的热泵***,其中,外部热交换器(130)和空冷型散热器(210)安装在车辆发动机室内部的前侧处,外部热交换器(130)和空冷型散热器(210)被以这种方式布置为在驱动风力的方向上互相重叠。
14.一种用于车辆的热泵***,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;
内部热交换器器(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热交换;
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)的制冷剂之间进行热交换;
外部热交换器(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热交换,所述用于车辆的热泵***还包括:
冷却剂循环线路(W),被配置为使冷却剂向车辆的电子单元(200)循环,以冷却电子单元(200);
制冷剂-冷却剂热交换器(180),被配置为在循环通过制冷剂循环线路(R)的制冷剂和循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂之间进行热交换,
其中,制冷剂循环线路(R)包括:第一制冷剂循环线路(R1),制冷剂-冷却剂热交换器(180)布置在外部热交换器(130)的上游侧,以在空调模式中使用外部热交换器(130)入口处的冷却剂来冷却制冷剂;第二制冷剂循环线路(R2),制冷剂-冷却剂热交换器(180)布置在外部热交换器(130)的下游侧,以在热泵模式中使用外部热交换器(130)出口处的冷却剂来加热制冷剂,
其中,空冷型散热器(210)安装在冷却剂循环线路(W)上,以冷却循环通过冷却剂循环线路(W)的冷却剂,
其中,制冷剂-冷却剂热交换器(180)安装在空冷型散热器(210)的内部,
其中,所述空冷型散热器(210)包括:左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212),具有与冷却剂循环线路(W)连接并以预定的间隔彼此隔开的入口管(213)和出口管(214);多个管(216),所述多个管(216)的两个端部连接到左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212),以使左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212)彼此连通;散热翅片(217),插在所述多个管(216)之间,
其中,制冷剂-冷却剂热交换器(180)嵌入并安装进左侧集水箱(211)和右侧集水箱(212)中的左侧集水箱(211)中。
15.根据权利要求14所述的热泵***,其中,第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)在位于内部热交换器(110)的出口处的制冷剂循环线路(R)上分岔,并在压缩机(100)的入口处的制冷剂循环线路(R)上汇合,并在从外部热交换器(130)到制冷剂-冷却剂热交换器(180)的区段中形成单一线路。
16.根据权利要求15所述的热泵***,其中,第一换向阀(190)安装在第一制冷剂循环线路(R1)和第二制冷剂循环线路(R2)的分岔点,以根据空调模式或热泵模式调节从内部热交换器(110)排到第一制冷剂循环线路(R1)或第二制冷剂循环线路(R2)的制冷剂流向,并且
其中,第一开关阀(192)安装在第一制冷剂循环线路(R1)处以调节制冷剂的流动,并且第二开关阀(193)安装在位于制冷剂-冷却剂热交换器(180)出口处的第二制冷剂循环线路(R2)处。
17.根据权利要求15所述的热泵***,其中,旁通线路(R3)并联地安装在第二制冷剂循环线路(R2)上,以使第二制冷剂循环线路(R2)的制冷剂绕过外部热交换器(130),并且
其中,用于调节制冷剂流向的第二换向阀(191)安装在第二制冷剂循环线路(R2)和旁通线路(R3)的分岔点处。
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