车辆用热泵系统的制作方法

车辆用热泵系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车辆用热泵系统，更具体地讲，涉及一种在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，控制为使方向转换阀的方向转换延迟预定时间之后执行，从而能够防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动的车辆用热泵系统。
【专利说明】车辆用热泵系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆用热泵系统，更具体地讲，涉及一种当接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，控制为使方向转换阀的方向转换延迟预定时间之后执行，从而能够防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动的车辆用热泵系统。

【背景技术】
[0002]通常，车辆用空调装置包括用于对车辆的室内进行制冷的制冷系统和用于对车辆的室内进行制热的制热系统。所述制冷系统在制冷剂循环的蒸发器侧通过使流经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使该空气转换为冷空气，以对车辆的室内进行制冷，所述制热系统在冷却水循环的加热器芯侧通过使流经加热器芯外部的空气与在加热器芯内部流动的冷却水进行热交换而使该空气转换为暖空气，以对车辆的室内进行制热。
[0003]此外，与前述的车辆用空调装置不同的热泵系统已被应用，该热泵系统能够使用一个制冷剂循环通过转换制冷剂的流动方向来选择性地执行制冷和制热。例如，热泵系统包括两个热交换器(即，设置在空调壳内部而用于与吹送到车辆的室内的空气进行热交换的室内热交换器和用于在空调壳外部进行热交换的室外热交换器)和能够转换制冷剂的流动方向的方向调节阀。因此，根据由方向调节阀调节的制冷剂的流动方向，当启动制冷模式时所述室内热交换器起到制冷用热交换器的作用，并且当启动制热模式时所述室内热交换器起到制热用热交换器的作用。
[0004]这样的车辆用热泵系统已经提出有多种类型，图1示出了车辆用热泵系统的代表性示例。
[0005]如图1所示，车辆用热泵系统包括:压缩机30，用于压缩和排放制冷剂；室内热交换器32，用于使从所述压缩机30排放的制冷剂进行散热；第一膨胀阀34及第一方向转换阀36，它们以并联结构设置，所述第一膨胀阀34用于使通过所述室内热交换器32的制冷剂膨胀，所述第一方向转换阀36用于使通过所述室内热交换器32的制冷剂选择性地流动；室外热交换器48，用于使选择性地通过所述第一膨胀阀34的制冷剂在室外进行热交换；蒸发器60，用于使通过所述室外热交换器48的制冷剂蒸发；储罐(accumulator) 62，用于将通过所述蒸发器60的制冷剂分成气态制冷剂和液态制冷剂；内部热交换器50，用于使向蒸发器60供应的制冷剂与朝压缩机30返回的制冷剂进行热交换；第二膨胀阀56，用于选择性地膨胀朝蒸发器60供应的制冷剂；旁通线59，连接所述室外热交换器48的出口侧和所述储罐62的入口侧；第二方向转换阀58，设置于所述旁通线59的分叉点处。
[0006]在图1中，标号10表不内置有所述室内热交换器32和蒸发器60的空调壳，标号12表示用于调节冷空气和暖空气的混合量的温度调节门，标号20表示设置于所述空调壳的入口处的风机，标号37表示用于绕过第一膨胀阀34的旁通线。
[0007]根据如上所述构成的现有的车辆用热泵系统，当启动热泵模式(制热模式)时，第一方向转换阀36将方向转换成使制冷剂通过第一膨胀阀34，第二方向转换阀58将方向转换成使制冷剂绕过第二膨胀阀56。此外，温度调节门12按照如图1所示动作。因此，从压缩机30排放的制冷剂依次流经室内热交换器32、第一方向转换阀36、第一膨胀阀34、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二方向转换阀58、储罐62以及所述内部热交换器50的低压部54，然后返回至压缩机30。即，所述室内热交换器32起到制热器的作用，所述室外热交换器48起到蒸发器的作用。
[0008]当启动空调模式(制冷模式)时，第一方向转换阀36将方向转换成使制冷剂绕过第一膨胀阀34，第二方向转换阀58将方向转换成使制冷剂绕过第二膨胀阀56。此外，温度调节门12关闭室内热交换器32的通道。因此，从压缩机30排放的制冷剂依次流经室内热交换器32、第一方向转换阀36、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二膨胀阀56、蒸发器60、储罐62以及所述内部热交换器50的低压部54，然后返回至压缩机30。即，所述蒸发器60起到蒸发器的作用，被所述温度调节门12关闭的室内热交换器32起到制热器的作用(与热泵模式时相同)。
[0009]然而，在所述现有的车辆用热泵系统中存在如下问题:当在热泵模式和空调模式相互之间的模式变更时因制冷剂压差而高压的制冷剂朝低压排放时发生噪音及振动。
[0010]S卩，在空调模式下，高温高压的制冷剂流经第一方向转换阀36及旁通线37侧和第二方向转换阀58，且第一膨胀阀34侧和旁通线59侧处于低压状态，此时在改变为热泵模式时，所述第一方向转换阀36使方向转换成使通过室内热交换器32的高温高压的制冷剂流向低压状态的第一膨胀阀34侧的，由此产生因制冷剂压差而导致的噪音及振动，所述第二方向转换阀58使方向转换成使通过室外热交换器48的高温高压的制冷剂流向低压状态的旁通线59侧，由此产生因制冷剂压差而导致的噪音及振动。
[0011]并且，在热泵模式下，高温高压的制冷剂流经第一方向转换阀36，低温低压的制冷剂流经第二方向转换阀58，并且旁通线37侧和第二方向转换阀58侧处于低压状态，此时在改变为空调模式时，第一方向转换阀36使方向转换成使通过室内热交换器32的高温高压的制冷剂绕过第一膨胀阀34而流向低压状态的旁通线37侧，由此产生因制冷剂压差而导致的噪音及振动。


【发明内容】

[0012]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种当接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，控制为使方向转换阀的方向转换延迟预定时间之后执行，从而能够防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动的车辆用热泵系统。
[0013]为了实现上述目的，本发明提供一种车辆用热泵系统，其特征在于，在制冷剂循环线上分别设置有包含压缩机、室内热交换器、第一阀、室外热交换器、蒸发器的多个设备和使循环于所述制冷剂循环线的制冷剂绕过所述多个设备中的预定设备的旁通线及第二阀，并且包含控制部，在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时通过所述第二阀的方向转换来转换制冷剂的流动方向，其中，所述控制部控制为在接收到模式变更信号时使所述第二阀的方向转换延迟预定时间之后执行。
[0014]本发明中，在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，控制为使方向转换阀的方向转换延迟预定时间之后执行，从而能够防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是示出现有的车辆用热泵系统的结构图。
[0016]图2是示出根据本发明的车辆用热泵系统的空调模式的结构图。
[0017]图3是示出根据本发明的车辆用热泵系统的热泵模式的结构图。
[0018]图4是示出根据本发明的车辆用热泵系统在执行热泵模式的过程中的除湿模式的结构图。
[0019]图5A及图5B是示出根据本发明的车辆用热泵系统中的第一阀的开闭阀进行开闭操作的状态的剖面图。
[0020]图6是示出根据本发明的车辆用热泵系统中的膨胀装置的剖面透视图。
[0021]图7是示出根据本发明的车辆用热泵系统中的基于室外空气温度的延迟时间的曲线图。
【专利附图】

【附图说明】:
[0022]100:压缩机110:室内热交换器
[0023]115:电加热型加热器
[0024]120:第一阀125:开闭阀
[0025]128:孔口
[0026]130:室外热交换器140:膨胀装置
[0027]150:空调壳151:温度调节门
[0028]160:蒸发器170:储罐
[0029]180:供热装置181:水冷型热交换器
[0030]191:第二阀192:第三阀
[0031]195:开闭阀200:电子单元
[0032]210:双管式热交换器
[0033]R:制冷剂循环线Rl:旁通线
[0034]R2:辅助旁通线R3:除湿线

【具体实施方式】
[0035]以下，将参照附图对本发明进行详细的说明如下。
[0036]首先，根据本发明的车辆用热泵系统中，在制冷剂循环线R上分别设置有包含压缩机100、室内热交换器110、第一阀120、室外热交换器130、蒸发器160的多个设备和使循环于所述制冷剂循环线R的制冷剂绕过所述多个设备中的预定设备的旁通线Rl及第二阀191，并且包含当接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时通过所述第二阀191的方向转换来转换制冷剂的流动方向的控制部(未示出)。
[0037]此外，在制冷剂循环线R上，不仅设置有绕过膨胀装置140及蒸发器160的旁通线Rl，而且还设置有绕过室外热交换器130的辅助旁通线R2。
[0038]此时，第二阀191设置于所述旁通线Rl和制冷剂循环线R的分叉点处，第三阀192设置于所述辅助旁通线R2和制冷剂循环线R的分叉点处。
[0039]因此，在空调模式下，如图2所示，从所述压缩机100排放的制冷剂依次循环通过室内热交换器110、第一阀120、室外热交换器130、膨胀装置140、蒸发器160及压缩机100，此时，所述室内热交换器110执行冷凝器的作用，所述蒸发器160执行蒸发器的作用，并且在所述第一阀120使制冷剂以未膨胀的状态通过。
[0040]此外，与所述室内热交换器110相同，所述室外热交换器130也起到冷凝器的作用。
[0041]在热泵模式下，如图3所示，从所述压缩机100排放的制冷剂依次循环通过室内热交换器110、第一阀120的孔口(orifice) 128、室外热交换器130、旁通线Rl及压缩机100，此时，所述室内热交换器110执行冷凝器的作用，所述室外热交换器130执行蒸发器的作用，所述第一阀120使制冷剂膨胀，并且制冷剂不供应至膨胀装置140及蒸发器160。
[0042]此外，当在热泵模式下对车室内进行除湿时，在所述制冷剂循环线R中循环的制冷剂中的一部分通过后述的除湿线R3被供应至蒸发器160，以对车室内进行除湿。
[0043]以下，将分别按车辆用热泵系统的各个构成要素进行详细的说明。
[0044]首先，设置于所述制冷剂循环线R上的压缩机100在通过从发动机(内燃发动机)或马达接收驱动力而启动的同时吸入并压缩制冷剂，然后，将制冷剂以高温高压的气态排放。
[0045]所述压缩机100在空调模式下吸入并压缩从所述蒸发器160侧排放的制冷剂之后将其供应至室内热交换器110侧，并且在热泵模式下吸入并压缩从所述室外热交换器130侧排放并通过旁通线Rl的制冷剂之后将其供应至室内热交换器110侦U。
[0046]并且，在热泵模式中的除湿模式下，由于制冷剂通过所述旁通线Rl和后述的除湿线R3而被同时供应至蒸发器160，因此在此情况下所述压缩机100吸入并压缩在通过所述旁通线Rl和蒸发器160之后汇合的制冷剂并将该制冷剂供应至室内热交换器110侦U。
[0047]所述室内热交换器110设置于空调壳150内部并与压缩机100的出口侧的制冷剂循环线R连接，以使在所述空调壳150内部流动的空气与从所述压缩机100排放的制冷剂进行热交换。
[0048]此外，所述蒸发器160设置于空调壳150的内部并与压缩机100的入口侧的制冷剂循环线R连接，以使在所述空调壳150内流动的空气与朝所述压缩机100流动的制冷剂进行热交换。
[0049]所述室内热交换器110在空调模式及热泵模式下均起到冷凝器的作用。
[0050]所述蒸发器160在空调模式下起到蒸发器的作用，但是蒸发器160在热泵模式下由于没有向蒸发器160供应制冷剂而停止运行，当然，蒸发器160在除湿模式下因有一部分制冷剂被供应，从而起到蒸发器的作用。
[0051]此外，室内热交换器110及蒸发器160在所述空调壳150的内部设置为以预定间隔彼此分开，从所述空调壳150内部的空气流动方向的上游侧依次设置有所述蒸发器160和室内热交换器110。
[0052]因此，如图2所示，在蒸发器160起到蒸发器作用的空调模式下，从所述膨胀装置140排放的低温低压的制冷剂被供应至所述蒸发器160，此时，通过鼓风机(未示出)使得流动于空调壳150内部的空气在通过所述蒸发器160的过程中与蒸发器160内部的低温低压的制冷剂进行热交换而转换为冷空气，然后排放至车辆室内，从而对车室内进行制冷。
[0053]如图3所示，在所述室内热交换器110起到冷凝器作用的热泵模式下，从所述压缩机100排放的高温高压的制冷剂被供应至所述室内热交换器110，此时，通过鼓风机(未示出)使得流动于空调壳150内部的空气在通过室内热交换器110的过程中与室内热交换器110中的高温高压的制冷剂进行热交换而转换为暖空气，然后排放至车辆室内，从而对车室内进行制热。
[0054]并且，用于调节绕过所述室内热交换器110的空气的量和通过室内热交换器110的空气量的温度调节门151设置于所述空调壳150内部的所述蒸发器160和所述室内热交换器110之间。
[0055]所述温度调节门151可通过调节绕过所述室内热交换器110的空气的量以及通过室内热交换器I1的空气量来适当地调节从所述空调壳150排放的空气的温度。
[0056]此时，在空调模式下，如图2所示，当通过所述温度调节门151完全关闭所述室内热交换器I1的前侧通道时，通过蒸发器160的冷空气绕过室内热交换器110而被供应至车室内，因此将执行最大的冷却，并且在热泵模式下，如图3所示，当通过温度调节门151来完全关闭绕过所述室内热交换器110的通道时，全部空气在通过起到冷凝器作用的室内热交换器110的同时被转换为暖空气并且暖空气被供应至车室内，因此将执行最大的制热。
[0057]并且，室外热交换器130设置于所述空调壳150的外部并与制冷剂循环线R连接，以使循环于所述制冷剂循环线R的制冷剂与室外空气进行热交换。
[0058]这里，所述室外热交换器130设置于车辆的发动机舱的前方侧，以使流动于室外热交换器130内部的制冷剂与室外空气进行热交换。
[0059]在空调模式下，室外热交换器130与所述室内热交换器110相同地起到冷凝器的作用，此时，流动于室外热交换器130内部的高温的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被冷凝。在热泵模式下，室外热交换器130不同于所述室内热交换器110而起到蒸发器的作用，此时，流动于室外热交换器130内部的低温的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被蒸发。
[0060]并且，所述第一阀120由设置于所述室内热交换器110和室外热交换器130之间的制冷剂循环线R上以用于开闭制冷剂流动的开闭阀125和与所述开闭阀125形成为一体以用于膨胀制冷剂的孔口 128构成，由此，在空调模式下，打开所述开闭阀125以使制冷剂以未膨胀状态流动，在热泵模式下，关闭所述开闭阀125以使制冷剂通过所述孔口 128被膨胀而流动。
[0061]换句话说，所述第一阀120是将二通阀(S卩，所述开闭阀)125和起到节流(膨胀)作用的孔口 128 —体化的结构。
[0062]图5A及图5B是示出第一阀120的开闭操作状态的图，开闭阀125的内部形成使制冷剂流动的流路126，并设置有阀门部件127以开闭所述流路126。
[0063]此时，在所述阀门部件127形成有用于膨胀制冷剂的孔口 128。
[0064]此外，所述开闭阀125的一侧设置有用于操作所述阀门部件127的开闭的螺线管129。
[0065]所述螺线管129通过使所述阀门部件127进行直线往返运动来开放或关闭所述制冷剂流路126。
[0066]因此，在所述第一阀120的阀门部件127开放流路126的情况下，通过第一阀120的制冷剂未经膨胀而通过，在所述第一阀120的阀门部件127关闭流路126的情况下，通过第一阀120的制冷剂在通过阀门部件127的孔口 128的过程中被膨胀之后通过。
[0067]此外，虽然未示出，但是可代替所述螺线管129而设置马达以操作所述开闭阀125的阀门部件127。
[0068]S卩，所述马达设置于所述开闭阀125的一侧以使所述阀门部件127旋转而启动。
[0069]对于所述螺线管129而言，虽然通过使所述阀门部件127进行直线往返运动来开闭了制冷剂流路126，但是对于所述马达而言，通过使所述阀门部件127旋转而启动来开闭制冷剂流路126。
[0070]并且，所述旁通线Rl被设置为使室外热交换器130的出口侧的制冷剂循环线R和所述压缩机100的入口侧的制冷剂循环线R彼此连接，以使循环于制冷剂循环线R的制冷剂选择性地绕过所述膨胀装置140及蒸发器160。
[0071]如图所示，所述旁通线Rl与膨胀装置140及蒸发器160并联地布置。即，所述旁通线Rl的入口侧连接于使所述室外热交换器130和膨胀装置140彼此连接的制冷剂循环线R，并且旁通线Rl的出口侧连接于使所述蒸发器160和压缩机100彼此连接的制冷剂循环线R。
[0072]由此，在空调模式下，通过所述室外热交换器130的制冷剂朝向所述膨胀装置140及蒸发器160流动，但是，在热泵模式下，通过所述室外热交换器130的制冷剂通过旁通线Rl直接朝向压缩机100侧流动并绕过所述膨胀装置140及蒸发器160。
[0073]这里，根据空调模式和热泵模式来转换制冷剂的流动方向的作用通过第二阀191来实现。
[0074]所述第二阀191设置于所述旁通线Rl和所述制冷剂循环线R的分叉点处，由此使通过了所述室外热交换器130的制冷剂的流动方向根据空调模式或热泵模式而转换为朝向旁通线Rl或膨胀装置140侧。
[0075]此时，在空调模式下，第二阀191将方向转换成使从所述压缩机100排放并通过室内热交换器110、第一阀120和室外热交换器130的制冷剂朝向所述膨胀装置140及蒸发器160侧流动，在热泵模式下，第二阀191将方向转换成使从所述压缩机100排放并流经室内热交换器110、第一阀120的孔口 128和室外热交换器130的制冷剂朝向旁通线Rl侧流动。
[0076]此外，优选为，所述第二阀191设置于所述旁通线Rl的入口侧的分叉点处并使用三通阀。
[0077]优选为，除第二阀191使用三通阀之外，第三阀192也使用三通阀。
[0078]并且，在所述旁通线Rl上设置有用于将热供应至沿着旁通线Rl流动的制冷剂的供热装置180。
[0079]所述供热装置180设置有水冷型热交换器181，以将车辆电子单元200的废热供应至流动于所述旁通线Rl的制冷剂，所述水冷型热交换器181包括:制冷剂热交换部181a，使在所述旁通线Rl中流动的制冷剂流动；冷却水热交换部181b，设置在所述制冷剂热交换部181a的一侧处以能够进行热交换，在所述车辆电子单元200中循环的冷却水流动。
[0080]因此，在热泵模式下，能够通过回收来自车辆电子单元200的废热来提高制热性會K。
[0081]此外，通常可将马达、逆变器等作为所述车辆电子单元200。
[0082]并且，在所述压缩机100的入口侧的制冷剂循环线R上设置有储罐170。
[0083]所述储罐170将朝所述压缩机100供应的制冷剂分成液态制冷剂和气态制冷剂并仅使气态制冷剂能够供应至压缩机100。
[0084]并且，在所述空调壳150内部的室内热交换器110的下游侧还设有电加热型加热器，以提尚制热性能。
[0085]S卩，在起动车辆初期作为辅助热源而启动所述电加热型加热器115，由此可以提高制热性能，并且当制热热源不充足时也可以启动所述电加热型加热器115。
[0086]优选为，将PTC加热器用作所述电加热型加热器115。
[0087]并且，辅助旁通线R2与所述制冷剂循环线R并联地设置，以使通过所述第一阀120的制冷剂绕过所述室外热交换器130。
[0088]所述辅助旁通线R2被设置为连接所述室外热交换器130的入口侧制冷剂循环线R和出口侧的制冷剂循环线R，以使循环于制冷剂循环线R的制冷剂绕过室外热交换器130。
[0089]此外，用于转换制冷剂的流动方向的第三阀192被设置为使循环于制冷剂循环线R的制冷剂选择性地流动到所述辅助旁通线R2。
[0090]所述第三阀192设置于所述辅助旁通线R2和所述制冷剂循环线R的分叉点处，以将制冷剂的流动方向转换为使制冷剂朝向所述室外热交换器130或辅助旁通线R2流动。
[0091]此时，当在所述室外热交换器130上发生结霜或当室外温度低于0°C时，由于所述室外热交换器130不能顺利地从室外空气吸入热，因此第三阀192使得循环于制冷剂循环线R的制冷剂绕过所述室外热交换器130。
[0092]此外，无需将所述室外温度0°C作为标准。仅当室外空气和流动于室外热交换器130的制冷剂之间的热交换效率好时，才使制冷剂流经室外热交换器130，而当热交换效率不好时使制冷剂绕过室外热交换器130，从而提高系统的制热性能及效率。
[0093]并且，在所述室外热交换器130上发生结霜的情况下，当使制冷剂流动到辅助旁通线R2并绕过室外热交换器130时，可使结霜延迟或消除结霜。
[0094]并且，在制冷剂循环线R上设置有用于将循环于所述制冷剂循环线R的制冷剂中的一部分制冷剂供应至所述蒸发器160侧的除湿线R3，以在热泵模式下对车室内执行除湿。
[0095]此时，为了对车室内进行除湿，需要将低温的制冷剂供应至所述蒸发器160，因此所述除湿线R3与在制冷剂循环线R中循环有低温制冷剂的区间连接。
[0096]更具体地讲，所述除湿线R3被设置为将通过所述第一阀120的孔口 128的低温制冷剂中的一部分制冷剂供应至所述蒸发器160。
[0097]S卩，所述除湿线R3被设置为使所述第一阀120的出口侧的制冷剂循环线R和所述蒸发器160的入口侧的制冷剂循环线R彼此连接。
[0098]在附图中，所述除湿线R3的入口连接于所述第一阀120和所述室外热交换器130之间的制冷剂循环线R，从而使一部分制冷剂在通过所述第一阀120之后在被引入到室外热交换器130之前流动到所述除湿线R3并被供应至所述蒸发器160。
[0099]此外，在除湿线R3上设置有用于开闭除湿线R3的开闭阀195，以仅在车室内除湿模式下使通过所述第一阀120的制冷剂中的一部分制冷剂能够流动到所述除湿线R3。
[0100]所述开闭阀195仅在除湿模式下开放所述除湿线R3，并且在不是除湿模式的模式下关闭所述除湿线R3。
[0101]因此，在除湿模式下，当所述开闭阀195被打开时，通过所述第一阀120的孔口 128的制冷剂中的一部分制冷剂通过所述除湿线R3流动到蒸发器160侧，由此能够顺利地对车室内执行除湿。
[0102]并且，所述除湿线R3的出口与所述膨胀装置140连接，但是此时通过所述除湿线R3的制冷剂在所述膨胀装置140中不膨胀，而是流入到所述蒸发器160中。
[0103]S卩，如图6所示，所述膨胀装置140由膨胀阀140a构成，所述膨胀阀140a具有用于使制冷剂膨胀的膨胀流路144和用于使制冷剂绕过膨胀流路144的旁通流路147。
[0104]此时，所述除湿线R3的出口与所述膨胀阀140a的旁通流路147连接，由此通过所述除湿线R3的制冷剂通过所述旁通流路147绕过膨胀流路144而被供应至所述蒸发器160。
[0105]参照图6，将简要地说明所述膨胀装置140，所述膨胀装置140包括:主体141，具有第一流路142及第二流路143，所述第一流路142具有设置于入口 142a和出口 142b之间以使朝所述蒸发器160供应的制冷剂膨胀的膨胀流路144，所述第二流路143使从所述蒸发器160排放的制冷剂流动；阀体145，设置于所述主体141内，用于通过调节所述膨胀流路144的开度来调节通过所述膨胀流路144的制冷剂的流量；杆146，可升降地设置于所述主体141内部，并且用于根据流经第二流路143的蒸发器160的出口侧的制冷剂的温度变化来使所述阀体145升降。
[0106]此外，根据流动在所述第二流路143内的制冷剂的温度变化而位置变化的隔板(diaphragm，未示出)设置于主体141的上端处。因此，在所述杆146根据隔板的位移而上升/下降的同时操作所述阀体145。
[0107]并且，所述旁通流路147形成于所述主体141中，并与沿着制冷剂的流动方向设置在所述膨胀流路144的下游侧的所述第一流路142的出口 142b连通。
[0108]因此，通过所述除湿线R3的制冷剂通过所述旁通流路147绕过所述膨胀装置140的膨胀流路144而被直接供应至蒸发器160。
[0109]此外，由于除湿线R3的出口插入而装配到所述膨胀装置140的旁通流路147，因此能够简单方便地组装除湿线R3，并且由于连接结构简单而能够减少部件的数量及重量。
[0110]并且，设置有双管式热交换器210，其被设置为使从所述室外热交换器130排放而流入到所述膨胀装置140之前的制冷剂与从所述蒸发器160排放的制冷剂进行热交换。
[0111]图中概略地示出所述双管式热交换器210，概略地说明如下，所述双管式热交换器210的内部管和外部管以双管式结构构成。
[0112]此时，所述内部管与所述膨胀装置140的入口侧的制冷剂循环线R连接，外部管与所述膨胀装置140的出口侧的制冷剂循环线R连接。当然，也可以以与其相反的方式连接。
[0113]因此，从所述室外热交换器130排放的高温的制冷剂和从所述蒸发器160排放的低温的制冷剂彼此进行热交换，以使流入到所述膨胀装置140侧的制冷剂的温度降低，从而可提高冷却性能，并且使包含于从所述蒸发器160排放的制冷剂的液态制冷剂蒸发，从而可防止液态制冷剂流入到所述压缩机100。
[0114]并且，在本发明中，包括在空调模式和热泵模式相互之间模式变更时通过所述第二阀191的方向转换来转换制冷剂的流动方向的控制部(未示出)。
[0115]S卩，所述控制部在接收到在自动控制或乘客的手动控制下的模式变更信号时，可通过转换所述第二阀191的方向而在空调模式和热泵模式相互之间进行变更。
[0116]此时，所述控制部控制为当接收到所述空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，使所述第二阀191的方向转换延迟预定时间之后执行。
[0117]S卩，在所述空调模式和热泵模式相互之间变更模式时，使所述第二阀191的方向转换延迟预定时间之后执行，而不是直接执行方向转换。
[0118]在接收到所述空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时使所述第二阀191的方向转换延迟预定时间的原因在于，使循环于所述制冷剂循环线R的制冷剂的压力减小到特定压力以下，此时当减小制冷剂的压力时在制冷剂循环线R上实现高压侧和低压侧的压力平衡。
[0119]这样，在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时使所述第二阀191的方向转换延迟预定时间，从而使循于环所述制冷剂循环线R的制冷剂的压力减小到特定压力以下之后执行所述第二阀191的方向转换，据此可防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动。
[0120]此外，所述控制部控制为当接收到所述空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时不仅使所述第二阀191的方向转换延迟预定时间，而且还使作为所述第一阀120的构成的开闭阀125的开闭操作延迟预定时间之后执行。
[0121]S卩，当接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，执行所述第二阀191的方向转换和开闭阀125的开闭操作，此时控制为使所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭操作全都延迟预定时间以防止因制冷剂压差而导致的噪音及振动。
[0122]并且，当接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，所述控制部首先关闭(OFF)所述压缩机100之后，使所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭操作延迟预定时间。
[0123]S卩，比起仅使所述第二阀191的方向转换和开闭阀125的开闭操作延迟预定时间，应当在首先关闭所述压缩机100之后延迟第二阀191和开闭阀125，这样才能使循环于所述制冷剂循环线R的制冷剂的压力减小到特定压力以下。
[0124]此时，优选为，在使所述制冷剂的压力减小到10kgf/cm2以下之后，执行所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭操作。
[0125]优选为，上述的接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时是指当接收到从热泵模式变更到空调模式的变更信号时刻。
[0126]此外，冷却水线(未示出)连接到所述热供应装置180以供应电子单元的废热，所述控制部在首先关闭所述压缩机100时将所述冷却水转换阀也一起关闭。
[0127]此外，如图7所示，所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭操作的延迟时间与室外空气温度成比例增减。
[0128]参照图7可知，随着室外空气温度降低，延迟时间减少，随着室外空气温度升高，延迟时间增长。即，这是因为，室外空气温度越低，会越快实现所述制冷剂循环线R的高压侧和低压侧的压力平衡。
[0129]图7中的基于室外空气温度的延迟时间优选为在从热泵模式变更为空调模式时应用。
[0130]此外，在利用马达来使所述开闭阀125的阀门部件127进行开闭操作时，所述控制部在接收到所述空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，控制为减小所述阀门部件127的转动速度以使所述阀门部件127的开闭操作延迟预定时间。
[0131]并且，所述控制部使所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭操作彼此相隔时间差依次执行。
[0132]换句话说，所述控制部在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时，优选为接收到从空调模式到热泵模式的变更信号时，首先关闭所述压缩机100->延迟10秒后转换第二阀191的方向_> 一秒后执行开闭阀125的开闭操作_> 一秒后开启压缩机100。
[0133]S卩，在空调模式下，由于制冷剂不流向所述旁通线Rl侧而使旁通线Rl处于低压状态，因此可防止如下的问题:当接收到从空调模式到热泵模式的变更信号时，所述第二阀191立即转换方向的情况下发生的问题，即，如果将朝向膨胀装置140侧的制冷剂的流动方向立即转换到所述旁通线Rl侧，则因高压的制冷剂流向低压侧而导致由制冷剂压差所引起的噪音及振动和低压用水冷型热交换器181的耐久性问题。
[0134]此外，在所述制冷剂循环线R上所述第二阀191侧和第一阀120侧的制冷剂压力不同，此时，所述述第二阀191的方向转换时的压力差相对小于所述开闭阀125的开闭操作时的压力差，因此当接收到从空调模式到热泵模式的变更信号时，关闭压缩机100并延迟10秒后，先执行所述第二阀191的方向转换，一秒后执行所述开闭阀125的开闭启动。
[0135]即，针对在所述制冷剂循环线R上位于第二阀191和开闭阀125中的受压力差的作用相对大的一侧的开闭阀125，赋予更长的延迟时间。
[0136]此外，在空调模式下接收到变更到热泵模式的信号时，与室外空气无关地延迟预定时间(10秒)之后，相隔时间差而依次执行所述第二阀191的方向转换及开闭阀125的开闭启动。
[0137]此外，所述控制部在执行所述第二阀191的方向转换及所述开闭阀125的开闭操作后，重新开启所述压缩机100。
[0138]并且，在以所述空调模式运行的过程中，车辆被切断(熄火，Key off)或热泵系统被关闭(off)之后立即重新被开启(on)，从而接收到变更到热泵模式的变更信号(包含自动变更及手动变更)时，所述控制部从所述车辆的切断或热泵系统被关闭的时间点起运算所述延迟时间(10秒)。
[0139]S卩，如果所述车辆的切断或热泵系统被关闭，则压缩机100也被关闭，因此从该时间点起运算延迟时间。
[0140]并且，在以所述热泵模式运行的过程中，车辆被切断(Key off)或热泵系统被关闭(off)之后立即重新被开启(on)，从而接收到变更到空调模式的变更信号时，所述控制部从所述车辆的切断或热泵系统被关闭的时间点起运算所述延迟时间。
[0141]此外，虽然在以所述热泵模式运行的过程中车辆被切断(Key off)或热泵系统被关闭(off)之后立即重新被开启(on)，但如果是热泵模式条件而不是空调模式，则此时在所述第二阀191的方向转换之前再启动(车辆的接通或热泵系统被启动)时运行为现有的模式。
[0142]以下，将对根据本发明的车辆用热泵系统的作用进行说明。
[0143]A空调模式(制冷模式)(见图2)
[0144]在空调模式(制冷模式)下，如图2所示，通过所述第三阀192关闭辅助旁通线R2，通过所述第二阀191关闭所述旁通线R1，并且所述二通阀122使开闭阀125开放。
[0145]此外，循环于电子单元200之间的冷却水不供应至所述供热装置180的水冷型热交换器181。
[0146]此外，在进行最大冷却时，所述空调壳150内的温度调节门151操作为关闭通过室内热交换器I1的通道，以使由鼓风机吹送到空调壳150内的空气在通过所述蒸发器160的同时被冷却之后绕过室内热交换器110而供应至车室内，从而对车室内进行制冷。
[0147]接下来，将对制冷剂循环过程进行说明。
[0148]在所述压缩机100中压缩之后排放的高温高压的气态制冷剂被供应至设置于所述空调壳150内部的所述室内热交换器110。
[0149]如图2所示，由于温度调节门151关闭了室内热交换器110的通道，因此供应至室内热交换器I1的制冷剂在不与空气进行热交换的情况下通过第一阀120直接流向室外热交换器130。
[0150]流动到所述室外热交换器130的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被冷凝，由此气态制冷剂转换为液态制冷剂。
[0151 ] 此外，所述室内热交换器110和室外热交换器130均起到冷凝器的作用，但是制冷剂主要在与室外空气进行热交换的室外热交换器130中冷凝。
[0152]接下来，通过所述室外热交换器130的制冷剂在流经膨胀装置140的过程中减压并膨胀，从而变为低温低压的液态制冷剂，然后被流入到所述蒸发器160中。
[0153]流入到蒸发器160中的制冷剂通过与由鼓风机吹送到空调壳150内部的空气进行热交换而蒸发，与此同时，通过制冷剂的蒸发潜热进行热吸收而使得空气冷却，这样冷却的空气被供应至车辆室内，以对车辆室内进行制冷。
[0154]之后，从所述蒸发器160排放的制冷剂流入到所述压缩机100中并重复上述循环。
[0155]B热泵模式(见图3)
[0156]在热泵模式下，如图3所示，通过所述第三阀192关闭辅助旁通线R2并通过第二阀191开放旁通线Rl，使得制冷剂不被供应至所述膨胀装置140和蒸发器160侦U。
[0157]此外，所述第一阀120的开闭阀125被关闭的同时对通过孔口 128的制冷剂执行膨胀作用。
[0158]此外，通过车辆电子单元200而被加热的冷却水供应至所述供热装置180的水冷型热交换器181的冷却水热交换部181b。
[0159]并且，在热泵模式下，所述空调壳150内的温度调节门151关闭绕过室内热交换器110的通道，以使由鼓风机吹送到空调壳150内的空气在通过所述蒸发器160 (停止运行)之后通过所述室内热交换器110的同时变为暖空气，然后供应至车室内，由此对车室内进行加热。
[0160]接下来，对制冷剂循环过程进行说明。
[0161]在所述压缩机100中被压缩之后排放的高温高压的气态制冷剂被流入到设置于所述空调壳150内部的室内热交换器110中。
[0162]流入到所述室内热交换器110中的高温高压的气态制冷剂在与由鼓风机吹送到空调壳150的内部的空气进行热交换的同时被冷凝，此时，通过所述室内热交换器110的空气被转换为暖空气并供应至车辆室内，从而对车辆室内进行制热。
[0163]然后，从所述室内热交换器110排放的制冷剂在通过所述第一阀120的孔口 128的过程中减压并膨胀，从而变为低温低压的液态制冷剂，然后，被供应至起蒸发器的作用的室外热交换器130。
[0164]供应至所述室外热交换器130的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被蒸发之后借助所述第二阀191而通过旁通线R1，此时，通过所述旁通线Rl的制冷剂在通过所述水冷型热交换器181的制冷剂热交换部181a的过程中与通过所述冷却水热交换部181b的冷却水进行热交换，以回收车辆电子单元200的废热，然后，制冷剂流入到所述压缩机100中，由此重复上述循环。
[0165]C热泵模式中的除湿模式(见图4)
[0166]热泵模式中的除湿模式在图3的热泵模式下运行的过程中需要对车室内进行除湿的情况下运行。
[0167]因此，将仅对与图3的热泵模式不同的部分进行说明。
[0168]在所述除湿模式下，在热泵模式状态下通过所述开闭阀195额外打开所述除湿线R3o
[0169]并且，在所述除湿模式下，所述空调壳150内的温度调节门151关闭绕过室内热交换器I1的通道，由此由鼓风机吹送到空调壳150内的空气在通过所述蒸发器160的过程中被冷却之后，在通过所述室内热交换器110的同时变为暖空气并被供应至车室内，由此对车室内进行制热。
[0170]此时，由于供应至所述蒸发器160的制冷剂的量少并且空气冷却性能也低，因此使室内温度的变化最小化，并且能够平稳地对通过所述蒸发器160的空气进行除湿。
[0171]接下来，将对制冷剂的循环过程进行说明。
[0172]通过所述压缩机100、室内热交换器110和第一阀120的孔口 128的制冷剂中的一部分制冷剂通过所述室外热交换器130，并且另一部分通过所述除湿线R3。
[0173]通过所述室外热交换器130的制冷剂在与室外空气进行热交换的同时被蒸发，然后，基于第二阀191而通过旁通线Rl，此时，通过所述旁通线Rl的制冷剂在流经水冷型热交换器181的制冷剂热交换部181a的过程中与通过所述冷却水热交换部181b的冷却水进行热交换，由此回收车辆电子单元200的废热的同时制冷剂将被蒸发。
[0174]通过所述除湿线R3的制冷剂被供应至蒸发器160，并在与流动于空调壳150内部的空气进行热交换的过程中被蒸发。
[0175]在上述过程中，通过所述蒸发器160的空气被除湿，并且通过所述蒸发器160被除湿的空气在通过所述室内热交换器110的同时变为暖空气，然后，供应至车辆室内以执行除湿制热。
[0176]之后，分别通过所述水冷型热交换器181和蒸发器160的制冷剂汇合到一起，然后，流入到所述压缩机100中，由此重复上述循环。
【权利要求】
1.一种车辆用热泵系统，其特征在于， 在制冷剂循环线(R)上分别设置有包含压缩机(100)、室内热交换器(110)、第一阀(120)、室外热交换器(130)、蒸发器(160)的多个设备和使循环于所述制冷剂循环线(R)的制冷剂绕过所述多个设备中的预定设备的旁通线(Rl)及第二阀(191)， 并且包含控制部，在接收到空调模式和热泵模式相互之间的模式变更信号时通过所述第二阀(191)的方向转换来转换制冷剂的流动方向， 其中，所述控制部控制为在接收到模式变更信号时使所述第二阀(191)的方向转换延迟预定时间之后执行。
2.根据权利要求1所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述第一阀(120)由设置于所述室内热交换器(110)和室外热交换器(130)之间的制冷剂循环线(R)上以用于开闭制冷剂流动的开闭阀(125)和与所述开闭阀(125)形成为一体以使制冷剂膨胀的孔口(128)构成， 在空调模式下，开放所述开闭阀(125)以使制冷剂以未膨胀状态流动，在热泵模式下，关闭所述开闭阀(125)以使制冷剂通过所述孔口(128)被膨胀而流动。
3.根据权利要求2所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述控制部控制为在接收到所述模式变更信号时，使所述开闭阀(125)的开闭操作延迟预定时间之后执行。
4.根据权利要求3所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述控制部在接收到所述模式变更信号时，先行关闭所述压缩机(100)之后，使所述第二阀(191)的方向转换及所述开闭阀(125)的开闭操作延迟预定时间。
5.根据权利要求4所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述控制部使所述第二阀(191)的方向转换及所述开闭阀(125)的开闭操作彼此相隔时间差依次执行。
6.根据权利要求4所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 接收到所述模式变更信号时是指接收到从热泵模式变更到空调模式的变更信号的时刻。
7.根据权利要求5所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 接收到所述模式变更信号时是指接收到从空调模式变更到热泵模式的变更信号的时刻。
8.根据权利要求4所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述控制部在执行所述第二阀(191)的方向转换及所述开闭阀(125)的开闭操作后，重新开启所述压缩机(100)。
9.根据权利要求1所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述第二阀(191)的延迟时间与室外空气温度成比例增减。
10.根据权利要求1所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述旁通线(Rl)被设置为使所述室外热交换器(130)的出口侧的制冷剂循环线(R)和所述压缩机(100)的入口侧的制冷剂循环线(R)彼此连接， 所述第二阀(191)设置于所述旁通线(Rl)和制冷剂循环线(R)的分叉点处。
11.根据权利要求1或3所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 在以所述空调模式运行的过程中，车辆被切断或热泵系统被关闭后立即重新被开启，从而接收到变更到热泵模式的变更信号入时，所述控制部从所述车辆的切断或热泵系统被关闭的时间点起运算延迟时间。
12.根据权利要求1或3所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 在以所述热泵模式运行的过程中，车辆被切断或热泵系统被关闭后立即重新被开启，从而接收到变更到空调模式的变更信号时，所述控制部从所述车辆的切断或热泵系统被关闭的时间点起运算延迟时间。
13.根据权利要求2所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述开闭阀(125)用于开闭形成在内部的制冷剂流路(126)，并具有形成有所述孔口(128)的阀门部件(127)， 所述开闭阀(125)的一侧设置有用于操作所述阀门部件(127)的螺线管(129)。
14.根据权利要求2所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述开闭阀(125)用于开闭形成在内部的制冷剂流路(126)，并具有形成有所述孔口(128)的阀门部件(127)， 所述开闭阀(125)的一侧设置有用于转动所述阀门部件(127)的马达。
15.根据权利要求14所述的车辆用热泵系统，其特征在于， 所述控制部在接收到所述模式变更信号时，控制为减小所述阀门部件(127)的转动速度，以使所述阀门部件(127)的开闭操作延迟预定时间。
【文档编号】F25B49/02GK104515335SQ201410521810
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】姜成镐, 金学圭, 李尚耆, 崔永镐, 李裁旻, 李祯宰 申请人:汉拿伟世通空调有限公司