[发明专利]车用热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用热泵系统，更具体地说，涉及这样一种车用热泵系统，该车用热泵系统包括：水冷式热交换器，作为供热装置，安装在从第二室内热交换器(蒸发器)的旁边通过的第一旁路管线上，用于收集车辆电装置的余热；分支管线，用于将第二室内热交换器的制冷剂循环管线与第一旁路管线彼此连接；第二旁路管线，从室外热交换器的旁边通过。

背景技术

车用空调通常包括用于冷却车辆的内部的冷却系统以及用于加热车辆的内部的加热系统。冷却系统在制冷剂循环的蒸发器附近通过蒸发器的外部的空气与蒸发器内流动的制冷剂之间交换热，从而使空气变成冷空气，以使冷却系统可冷却车辆的内部。加热系统在冷却水循环的加热器芯的外部附近通过的空气与加热器芯内流动的冷却水之间交换热，从而使空气变成暖空气，以使加热系统可加热车辆的内部。

同时，与车用空调不同，而是将通过利用一个制冷剂循环来转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应用于车辆。例如，热泵系统包括：两个热交换器，这两个热交换器中一个是室内热交换器，另一个是室外热交换器，室内热交换器安装在空调壳的内部，以执行与被吹送到车内的空气的热交换，室外热交换器安装在空调壳的外部，以执行热交换；换向阀，可转变制冷剂的流动方向。

因此，在根据换向阀决定的制冷剂的流动方向使冷却模式起作用的情况下，室内热交换器用作用于制冷的热交换器，但是在加热模式起作用的情况下，室内热交换器用作用于加热的热交换器。

存在各种车用热泵系统，图1示出了热泵系统的示例。

图1中示出的车用热泵系统包括：压缩机30，用于压缩和排放制冷剂；高压热交换器32，用于辐射从压缩机30排放的制冷剂的热；第一膨胀阀34和第一旁通阀36，第一膨胀阀34和第一旁通阀36并行地安装并使通过高压热交换器32的制冷剂选择性地通过；室外单元48，位于室外，用于与通过第一膨胀阀34或第一旁通阀36的制冷剂进行热交换；低压热交换器60，用于蒸发通过室外单元48的制冷剂；蓄能器62，用于将通过低压热交换器60的制冷剂分开成气相和液相；室内热交换器50，用于在供应到低压热交换器60的制冷剂与回到压缩机30的制冷剂之间交换热；第二膨胀阀56，用于选择性地膨胀被供应到低压热交换器60的制冷剂；第二旁通阀58，与第二膨胀阀56并行地安装，用于将室外单元48的出口与蓄能器62的入口选择性地连接。

在图1中，标号10表示空调壳，在该空调壳中具有高压热交换器32和低压热交换器60，标号12表示温度控制门，用于控制冷空气和暖空气之间的混合量，标号20表示鼓风机，安装在空调壳的入口处。

在具有上述结构的传统车用热泵系统中，当热泵模式(加热模式)起作用时，第一旁通阀36和第二膨胀阀56关闭，而第一膨胀阀34和第二旁通阀58打开。

此外，如图1所示，温度控制门12被致动。因此，从压缩机30排放的制冷剂按顺序通过高压热交换器32、第一膨胀阀34、室外单元48、室内热交换器50的高压部分52、第二旁通阀58、蓄能器62、室内热交换器50的低压部分54，然后回到压缩机30。

即，高压热交换器32用作加热器，室外单元48用作蒸发器。

当空调模式(冷却模式)起作用时，第一旁通阀36和第二膨胀阀56打开，而第一膨胀阀34和第二旁通阀58关闭。此外，温度控制门12关闭高压热交换器32的通道。

因此，从压缩机30排放的制冷剂按顺序通过高压热交换器32、第一旁通阀36、室外单元48、室内热交换器50的高压部分52、第二膨胀阀56、低压热交换器60、蓄能器62、室内热交换器50的低压部分54，然后回到压缩机30。

即，低压热交换器60用作蒸发器，被温度控制门12关闭的高压热交换器32用作加热器，与热泵模式类似。

然而，在传统车用热泵系统的热泵模式(加热模式)中，安装在空调壳10的内部的高压热交换器32作为加热器执行加热，安装在空调壳10的外部(即，安装在车辆的发动机室的前方)的室外单元48用作蒸发器，以与室外空气交换热。

在这种情况下，当室外温度低时，用作蒸发器的室外单元48不能向用作加热器的高压热交换器32供应充足的余热，这是因为室外单元48与室外冷空气交换热。如果不确保热源处于室外温度低的情况下，则加热性能会劣化，具体地说，由于室外单元48堆积有霜导致制冷剂与室外空气之间的热交换效率降低，从而降低加热性能和热泵系统的效率。