车辆用热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆用热泵系统及其控制方法，本发明专利技术的提供一种如下的车辆用热泵系统的控制方法：可以配备设置于冷却水循环线的冷却水温度传感器和设置于所述室外热交换器的出口侧的制冷剂温度传感器以及感测车辆外部的空气温度的外部空气温度传感器，从而在控制部比较上述的温度传感器，进而掌握冷却水的热源的条件，并据此而判断室外热交换器的旁通。

Vehicle heat pump system

The invention relates to a vehicle heat pump system and its control method. The invention provides a control method of a vehicle heat pump system as follows: a cooling water temperature sensor arranged on a cooling water circulating line, a refrigerant temperature sensor arranged on the outlet side of the outdoor heat exchanger and an external air temperature sensor which senses the air temperature outside the vehicle. In order to compare the above temperature sensors in the control unit, and then grasp the conditions of the heat source of cooling water, and judge the bypass of the outdoor heat exchanger accordingly.

【技术实现步骤摘要】
车辆用热泵系统
本专利技术涉及一种车辆用热泵系统及其控制方法，具体而言，涉及一种预先防止在室外热交换器发生的制冷剂的压力损失，并仅回收冷却水的热源，从而能够实现稳定的热泵运作的车辆用热泵系统及其控制方法。
技术介绍
车辆用空调装置通常构成为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供暖的供暖系统。所述制冷系统够成为：在制冷剂循环的蒸发器侧使经由蒸发器的外部的空气与在蒸发器内部流动的制冷剂进行热交换，从而更换为冷空气，进而对车辆室内进行制冷；所述供暖系统构成为：在冷却水循环的加热器芯侧使经由加热器芯的外部的空气与在加热器芯内部流动的冷却水进行热交换，从而更换为暖空气，进而对车辆室内进行供暖。另外，与如上所述的车辆用空调装置不同的，采用利用一个制冷循环而转换制冷剂的流动方向，从而能够选择性地执行制冷和供暖的热泵系统，例如，配备两个热交换器(即，设置于空调外壳内部而用于与向室内吹送的空气进行热交换的室内热交换器以及用于在空调外壳外部进行热交换的室外热交换器)以及用于转换制冷剂的流动方向的方向调节阀门。因此，在通过借助方向调节阀门的制冷剂的流动方向而运行制冷模式的情况下，所述室内热交换器将会执行制冷用热交换器的作用，并且在运行供暖模式的情况下，所述室内热交换器会执行供暖用热交换器的作用。作为这种车辆用系统，提出了多样的种类，而其代表性的例图示于图1。如图1所示的车辆用热泵系统构成为包括：压缩机30，压缩制冷剂并排除；室内热交换器32，用于使从所述压缩机30排除的制冷剂放热；第一膨胀阀门34和第一旁通阀门36，设置成并联结构而使通过所述室内热交换器32的制冷剂选择性地通过；室外热交换器48，使通过所述第一膨胀阀门34或者第一旁通阀门36的制冷剂在室外进行热交换；蒸发器60，使通过所述室外热交换器48的制冷剂蒸发；储液器(Accumulator)62，使通过所述蒸发器60的制冷剂分离为气态和液态的制冷剂；内部热交换器50，使向所述蒸发器60供应的制冷剂和返回到压缩机30的制冷剂热交换；第二膨胀阀门56，使向所述蒸发器60供应的制冷剂选择性地膨胀；以及，第二旁通阀门58，与所述第二膨胀阀门56并联地设置，从而将所述室外热交换器48的出口侧和所述储液器62的入口侧选择性地连接。在图1中，附图标号10表示内置有所述室内热交换器32和蒸发器60的空调外壳；附图标号12表示用于调节冷空气和暖空气的混合量的温度调节门；附图标号20表示设置于所述空调外壳的入口的送风机。根据如上所述地构成的现有的车辆用热泵系统，在运行热泵模式(供暖模式)的情况下，第一旁通阀门36和第二旁通阀门56关闭，并且第一膨胀阀门34和第二膨胀阀门58开放。并且，温度调节门12的动作如图1所示。因此，从压缩机30排出的制冷剂依次经过室内热交换器32、第一膨胀阀门34、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二旁通阀门58、储液器62以及所述内部热交换器50的低压部54之后返回到压缩机30。即，所示室内热交换器32起到供暖器的作用，所示室外热交换器48起到蒸发器的作用。在运行空调模式(制冷模式)的情况下，第一旁通阀门36和第二旁通阀门56开放，第一膨胀阀门34和第二膨胀阀门58关闭。并且，温度调节门12封闭室内热交换器32通路。因此，从压缩机30排出的制冷剂依次经过室内热交换器32、第一旁通阀门36、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二膨胀阀门56、蒸发器60、储液器62和所述内部热交换器50的低压部54而返回到压缩机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封闭的所述室内热交换器32与在热泵模式一样起到供暖器的作用。然而，对所述现有的车辆用热泵系统而言，在热泵模式(供暖模式)下，设置于所述空调外壳10的内部的室内热交换器32起到供暖器的作用而执行供暖，并且所述室外热交换器48设置于空调外壳10的外部，即，车辆的引擎室前方侧而执行与外部空气进行热交换的蒸发器的作用，然而，此时，在向所述室外热交换器48流入的制冷剂的温度高于外部空气的温度的情况下，换言之，在外部空气的温度低于制冷剂的温度的情况下，显然无法从外部空气吸收热量(吸热)，并且还会发生所述室外热交换器48结霜等室外热交换器48的热交换效率的降低，因此还存在热泵系统的供暖性能和效率降低的问题。为了解决如上所述的问题，若参照图2而对本专利技术的申请人在先申请的公开专利第10-2012-0103054号车辆用热泵系统进行简要的说明则如下。所述车辆用热泵系统包括：压缩机70，设置于制冷剂循环线91上，从而将制冷剂压缩而排出；室内热交换器71，设置于空调外壳80的内部，并且与所述压缩机70的出口侧制冷剂循环线91连接，从而使在所述空调外壳80内流动的空气和从所述压缩机70排出的制冷剂进行热交换；蒸发器75，设置于所述空调外壳80的内部，并且与所述压缩机70的入口侧制冷剂循环线91连接，从而使在所述空调外壳80内流动的空气和供应至所述压缩机70的制冷剂进行热交换；室外热交换器73，设置于所述空调外壳80的外部，从而使在所述制冷剂循环线91循环的制冷剂与室外空气进行热交换；第一膨胀单元72，设置于所述室外热交换器73的入口侧制冷剂循环线91上，从而根据空调模式或者热泵模式而将供应至所述室外热交换器73的制冷剂选择性地膨胀；第二膨胀单元74，设置于所述蒸发器75的入口侧制冷剂循环线91上，从而使供应至所述蒸发器75的制冷剂膨胀；第一旁通线92，设置成将所述第二膨胀单元74的入口侧制冷剂循环线91和所述蒸发器75的出口侧制冷剂循环线连接，从而使循环制冷剂旁路通过所述第二膨胀单元74和蒸发器75；第一方向转换阀门90，设置于所述第一旁通线92和所述制冷剂循环线91的分叉点，从而根据空调模式或者热泵模式而转换制冷剂流动方向，以使通过所述室外热交换器73的制冷剂向所述第一旁通线92或者所述第二膨胀单元74流动。并且，在热泵模式下，为了进行车辆室内的除湿，设置有将所述第一旁通线92和所述蒸发器75的入口侧的制冷剂循环线91连接，以使在所述第一旁通线92流动的制冷剂中的一部分向所述蒸发器75侧流动的除湿线94，并且在所述除湿线94上设置有开闭阀门94a。并且，设置有第二旁通线92，以使通过所述第一膨胀单元72的制冷剂绕流。因此，在室外温度为零下的情况或者在所述室外热交换器73结霜的条件下，制冷剂通过所述第二旁通线93而旁路通过室外热交换器73，因此既能够最小化低温的室外空气的影响，又能够通过热供应单元76而回收电气装置的废热，进而能够提高热泵系统的灵活的运行以及供暖性能。并且，在热泵模式下，如果需要车辆室内的除湿，则开放所述除湿线94的开闭阀门94a，从而在所述第一膨胀单元72膨胀的制冷剂经由所述室外热交换器73而向所述第一旁通线92流动，此时，向所述第一旁通线92流动的制冷剂的一部分被分叉到所述除湿线94，从而被供应至所述蒸发器75侧，进而能够实现车辆室内的除湿。然而，现有的车辆用热泵系统的室外温度为零下，或者简单使用单纯地在室外热交换器73的一侧比较制冷剂温度和室外温度，从而使制冷剂旁路通过室外热交换器73的简单的方法，因此无法满足热泵系统的多样的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用热泵系统，其特征在于包括：压缩机(100)，设置于制冷剂循环线(R)上并将制冷剂压缩而排出；室内热交换器(110)，设置于空调外壳(150)的内部并将所述空调外壳(150)内的空气和从所述压缩机(100)排出的空气进行热交换；蒸发器(160)，设置于所述空调外壳(150)的内部并将所述空调外壳(150)内的空气和供应至所述压缩机(100)的制冷剂进行热交换；室外热交换器(130)，设置于所述空调外壳(150)的外部并使在所述制冷剂循环线(R)循环的制冷剂与外部空气进行热交换；第一膨胀单元(120)，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)上并使制冷剂膨胀；第二膨胀单元(140)，设置于所述蒸发器(160)的入口侧制冷剂循环线(R)上并使制冷剂膨胀；第一旁通线(R1)，设置成将所述第二膨胀单元(140)的入口侧制冷剂循环线(R)和所述蒸发器(160)的出口侧制冷剂循环线(R)连接并使制冷剂旁路通过所述第二膨胀单元(140)和蒸发器(160)；第二旁通线(R2)，设置成将所述第一膨胀单元(120)的出口侧制冷剂循环线(R)和所述室外热交换器(130)的出口侧制冷剂循环线(R)连接并使制冷剂旁路通过所述室外热交换器(130)；冷却水温度传感器(A1)，设置于冷却水循环线(S)；制冷剂温度传感器(A2)，设置于所述室外热交换器(130)的出口侧；外部空气温度传感器(A3)，感测车辆外部的空气温度；以及控制部(300)，将通过冷却水温度传感器(A1)、制冷剂温度传感器(A2)以及外部空气温度传感器(A3)感测的温度值进行比较，并判断是否使制冷剂通过第一旁通线(R1)而旁路通过所述室外热交换器(130)旁路通过。...

【技术特征摘要】
2017.10.27 KR 10-2017-01407711.一种车辆用热泵系统，其特征在于包括：压缩机(100)，设置于制冷剂循环线(R)上并将制冷剂压缩而排出；室内热交换器(110)，设置于空调外壳(150)的内部并将所述空调外壳(150)内的空气和从所述压缩机(100)排出的空气进行热交换；蒸发器(160)，设置于所述空调外壳(150)的内部并将所述空调外壳(150)内的空气和供应至所述压缩机(100)的制冷剂进行热交换；室外热交换器(130)，设置于所述空调外壳(150)的外部并使在所述制冷剂循环线(R)循环的制冷剂与外部空气进行热交换；第一膨胀单元(120)，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)上并使制冷剂膨胀；第二膨胀单元(140)，设置于所述蒸发器(160)的入口侧制冷剂循环线(R)上并使制冷剂膨胀；第一旁通线(R1)，设置成将所述第二膨胀单元(140)的入口侧制冷剂循环线(R)和所述蒸发器(160)的出口侧制冷剂循环线(R)连接并使制冷剂旁路通过所述第二膨胀单元(140)和蒸发器(160)；第二旁通线(R2)，设置成将所述第一膨胀单元(120)的出口侧制冷剂循环线(R)和所述室外热交换器(130)的出口侧制冷剂循环线(R)连接并使制冷剂旁路通过所述室外热交换器(130)；冷却水温度传感器(A1)，设置于冷却水循环线(S)；制冷剂温度传感器(A2)，设置于所述室外热交换器(130)的出口侧；外部空气温度传感器(A3)，感测车辆外部的空气温度；以及控制部(300)，将通过冷却水温度传感器(A1)、制冷剂温度传感器(A2)以及外部空气温度传感器(A3)感测的温度值进行比较，并判断是否使制冷剂通过第一旁通线(R1)而旁路通过所述室外热交换器(130)旁路通过。2.如权利要求1所述的车辆用热泵系统，其中，所述控制部(300)进行控制使得：在将冷却水温度值(A1')和外部空气温度值(A3')进行比较并判断为冷却水温度值(A1')与外部空气温度值(A3')之差小于第一预设温度(C1)时，控制为以现有的逻辑运行。3.如权利要求2所述的车辆用热泵系统，其中，所述第一预设温度(C1)被设定为9℃至11℃。4.如权利要求2所述的车辆用热泵系统，其中，所述控制部(300)进行控制使得：在将冷却水温度值(A1')和外部空气温度值(A3')进行比较并判断为冷却水温度值(A1')与外部空气温度值(A3')之差大于或等于第一预设温度(C1)的情况下，判断制冷剂温度值(A2')与外部空气温度值(A3')的差是否小于第二预设温度(C2)，并且如果判断为小于第二预设温度(C2)，则以现有的逻辑运行，而如果判断为大于或等于第二预设温度(C2)，则控制第二方向转换阀门(192)而旁路通过所述室外热交换器(130)。5.如权利要求4所述的车辆用热泵系统，其中，所述第二预设温度(C2)被设定为2℃至4℃。6.如权利要求2所述的车辆用热泵系统，其中，所述控制部(300)进行控制使得：在将冷却水温度值(A1')和外部空气温度值(A3')进行比较并判断为冷却水温度值(A1')与外部空气温度值(A3')之差大于或等于第一预设温度(C1)的情况下，判断制冷剂温度值(A2')与外部空气温度值(A3')之差是否小于第二预设温度(C2)，如果判断为小于第二预设温度(C2)，则以现有的逻辑运行，而如果判断为高大于或等于第二预设温度(C2)，则控制第二方向转换阀门(192)而旁路通过所述室外热交换器(130)，之后，如果判断为冷却水温度值(A1')与外部空气温度值(A3')之差小于第三预设温度(C3)，则保持旁路通过所述室外热交换器(130)，而如果判断为冷却水温度值(A1')与外部空气温度值(A3')之差大于或等于所述第三预设温度(C3)，则以现有的逻辑运行。7.如权利要求6所述的车辆用热泵系统，其中，所述第三预设温度(C3)被设定为4℃至6℃。8.如权利要求1所述的车辆用热泵系统，其中，所述冷却水循环线(S)包括：热供应单元(180)，与所述制冷剂循环线(R)连接并使制冷剂和冷却水进行热交换。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：李裁旻，金荣喆，金仁侐，尹曙俊，李昇镐，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR