用于车辆的热泵系统的制作方法_3

文档序号:8358791阅读:来源:国知局
制冷剂管道11关闭。
[0060]因此,制冷剂与通过室外冷凝器13的外部空气交换热量而得以在低温和低压下冷凝,然后制冷剂通过与制冷器29连接的制冷剂管道11流入制冷器29。
[0061]在制冷器29中流动的制冷剂通过蓄能器23流入压缩机19,该制冷剂通过与温度升高的冷却水交换热量而具有升高的温度,而且压缩机19将具有升高的温度的制冷剂压缩为高温并且高压的气态制冷剂,并且将其供应至室内冷凝器21。
[0062]室内冷凝器21布置在HVAC(加热、通风以及空气调节)模块中并且外部空气的温度通过室内冷凝器21上升,使得通过PTC加热器的选择性操作而温暖的外部空气供应至车辆的内部,从而产生热量。
[0063]之后,通过与穿过室内冷凝器21的同时流入内部的外部空气交换热量而排出热量的制冷剂,通过孔口 25改变为低温并且低压的制冷剂,然后该制冷剂通过与穿过室外冷凝器13的外部空气交换热量而进行冷凝,并且供回给制冷器29。因此,车辆通过重复上述过程而加热。
[0064]当在加热模式期间存在由于在车辆内的窗户上产生水分而导致的对除湿模式的需求时,通过打开第二阀门33,通过连接管道31流入制冷器29的制冷剂中的一些被送入至蒸发器17,同时加热模式保持运行。
[0065]因此,在外部空气供应至制冷器29之前,在HVAC模块中流动的外部空气被直接送至车辆内的窗户,使得其消除水分,该外部空气通过蒸发器17而具有下降的温度,蒸发器17之中具有低温并且低压的制冷剂。
[0066]因而,当在冬季的加热模式期间需要以除湿模式运行时,因为根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的热泵系统10可以在加热模式期间执行除湿模式,甚至无需如在相关技术中的在停止加热模式后改变为冷却模式,所以其能够防止由于在加热模式和制冷模式之间频繁改变而引起的噪声和耐久性的下降。
[0067]图3为示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于车辆的热泵系统的配置的框图,而图4为示出根据本发明的另一个示例性实施方式的用于车辆的热泵系统的加热模式中的除湿模式的示意图。
[0068]参考图3,根据本发明的另一个示例性实施方式的热泵系统100(如图3所示)包括室外冷凝器113、膨胀阀门115、蒸发器117、压缩机119以及室内冷凝器121,依据电动车辆中的加热模式和制冷模式,利用制冷剂的循环,它们通过制冷剂管道111连接以控制车辆内部的加热/冷却。
[0069]室内冷凝器113布置于发动机室前面的散热器的前面,并且利用与外部空气的热交换将制冷剂冷凝,而且膨胀阀115使通过室内冷凝器113冷凝的制冷剂膨胀。
[0070]蒸发器117使通过膨胀阀门115膨胀的制冷剂蒸发,压缩机119压缩通过蒸发器117蒸发的制冷剂,并且室内冷凝器121与室外冷凝器113连接而且将通过压缩机119压缩的制冷剂初级冷凝。
[0071]根据本发明的另一个示例性实施方式的用于车辆的热泵系统100进一步包括第一阀门127、制冷器129、连接管道131以及第二阀门133。
[0072]第一阀门127布置于在室外冷凝器113和膨胀阀门115之间的制冷剂管道111中。
[0073]在本示例性实施方式中,制冷器129与在蒸发器117和压缩机119之间的蓄能器123连接,布置在第一阀门127和蓄能器123之间,并且通过交换热量控制制冷剂的温度。
[0074]第二阀门127可以是三通阀门,因此其将已通过室外冷凝器113冷凝的制冷剂传递到制冷器129中,或者不通过制冷器129而传递到膨胀阀门115中。
[0075]使用冷却水作为冷却介质的水冷的制冷器129,通过与冷却水交换热量控制制冷剂的温度,该冷却水具有通过冷却电子设备升高的温度。
[0076]蓄能器123分离在穿过制冷器129的制冷剂中以及在通过蒸发器117流入压缩机119的气态制冷剂中的液态制冷剂,供应气态制冷剂到压缩机119,并且保留液态制冷剂然后将其汽化并供回给压缩机119,使得其仅将气态制冷剂供应到压缩机119。因此,压缩机119的失灵和故障得以防止,并且效率和耐久性得以改进。
[0077]在本示例性实施方式中,连接管道131连接至在膨胀阀门115和蒸发器117之间,在室外冷凝器113和室内冷凝器121之间的制冷剂管道111,以在除湿模式中选择性地将流入室外冷凝器113的制冷剂中的一些送至蒸发器117。
[0078]冷凝剂管道111进一步具有在室外冷凝器113和室内冷凝器121之间的孔口 125,并且连接管道133可以与在孔口 125和室外冷凝器113之间的制冷剂管道111连接。
[0079]第二阀门133布置在连接管道131中。
[0080]第二阀门133可以是止回阀,用于防止制冷剂从蒸发器117通过连接管道131流回制冷器129。
[0081]下面详细描述了根据本发明的另一个示例性实施方式的具有上述配置的用于车辆的热泵系统100的除湿模式的操作和效果。
[0082]首先,如图4所示,根据本发明的另一个实施方式,在装备有具有上述配置的热泵系统100的电动车辆的用于冬季的加热模式中,具有由于冷却电子设备的废热源而升高的温度的冷却水流入制冷器129,然后通过散热器与外部空气热交换来进行冷却,并且供回给电子设备,从而进行循环。
[0083]在该过程中,第一阀门127保持与制冷器129连接的制冷剂管道111打开,使得来自室外冷凝器113的低温冷凝的制冷剂供应至制冷器129,并且保持与膨胀阀门115连接的制冷剂管道111关闭。
[0084]因此,制冷剂与通过室外冷凝器113的外部空气交换热量而得以在低温和低压下冷凝,然后制冷剂通过与制冷器129连接的制冷剂管道111流入制冷器129。
[0085]在制冷器129中流动的制冷剂通过蓄能器123流入压缩机119,该制冷剂通过与温度升高的冷却水交换热量而具有升高的温度,而且压缩机119将具有升高的温度的制冷剂压缩为高温并且高压的气态制冷剂,并且将其供应至室外冷凝器121。
[0086]室内冷凝器121布置在HVAC(加热、通风以及空气调节)模块中并且外部空气的温度通过室内冷凝器121上升,使得通过PTC加热器的选择性操作而温暖的外部空气供应至车辆的内部,从而产生热量。
[0087]之后,通过与穿过室内冷凝器121的同时流入内部的外部空气交换热量而排出热量的制冷剂通过孔口 125改变为低温并且低压的制冷剂,然后该制冷剂通过与穿过室外冷凝器113的外部空气交换热量而进行冷凝,并且供回给制冷器29。因此,车辆通过重复上述过程而加热。
[0088]当在加热模式期间存在由于在车辆内的窗户上产生水分而导致的对除湿模式的需求时,第二阀门133打开,同时加热模式保持运行。
[0089]因此,来自室内冷凝器121的制冷剂穿过孔口 125而且流入室外冷凝器113的冷凝剂中的一些通过连接管道131流入蒸发器117。
[0090]此外,已从室内冷凝器121排出而且已经过孔口 125的低温而且低压的制冷剂流入蒸发器,使得在HVAC模块中流动的外部空气的温度通过其中具有制冷剂的蒸发器而下降并且直接流到车辆内的窗户,因此,其消除了水分。
[0091]因此,当在冬季的加热模式期间需要内部除湿时,通过使用根据本发明的一个示例性实施方式和另一个示例性实施方式的用在电动车辆中的用于车辆的热泵系统I和100,通
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