车用热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用热泵系统，更具体地讲，涉及这样一种车用热泵系统，该车用热泵系统包括:除湿线，用于在制冷剂循环线中循环的制冷剂流经第一膨胀装置之后在被引入到外部换热器之前将其中的一部分制冷剂供应至蒸发器，以在热泵模式下对车辆的内部进行除湿，从而当对车辆的内部进行除湿时，在制冷剂被引入到与蒸发器相比具有较高压力的外部换热器之前，允许制冷剂通过除湿线平稳地流动至低压的蒸发器，并平稳地对车辆的内部进行除湿。
【背景技术】
[0002]一般来说，车用空调包括用于使车辆的内部冷却的冷却系统和用于对车辆的内部进行加热的加热系统。在制冷剂循环的蒸发器侧，冷却系统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来将空气转换为冷空气，以使车辆的内部冷却。在冷却水循环的加热器芯侧，加热系统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来将空气转换为暖空气，以加热车辆的内部。
[0003]同时，与车用空调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改变制冷剂的流动方向来选择性地执行冷却和加热。例如，热泵系统包括两个换热器(一个是安装在空调壳内部用于与吹送到车辆的内部的空气进行热交换的内部换热器；另一个是用于与空调壳外部的环境进行热交换的外部换热器)和用于使制冷剂的流动方向改变的方向调节阀。因此，根据由方向调节阀调节的制冷剂的流动方向，当运转在冷却模式时内部换热器用作用于冷却的换热器，并且当运转在加热模式时内部换热器用作用于加热的换热器。
[0004]已经提出了多种类型的车用热泵系统，并且图1示出了车用热泵系统的代表性示例。
[0005]如图1所示，车用热泵系统包括:压缩机30，用于压缩和排放制冷剂；内部换热器32，用于使从压缩机30排放的制冷剂的热进行辐射；第一膨胀阀34和第一旁路阀36，并联地安装，用于选择性地使流经内部换热器32的制冷剂通过；外部换热器48，用于使流经第一膨胀阀34或第一旁路阀36的制冷剂与室外环境进行热交换；蒸发器60，用于使流经外部换热器48的制冷剂蒸发；储罐(accumulator)62,用于将流经蒸发器60的制冷剂分成气相制冷剂和液相制冷剂；内侧换热器50，用于使供应至蒸发器60的制冷剂与返回到压缩机30的制冷剂进行热交换；第二膨胀阀56，用于选择性地使供应至蒸发器60的制冷剂膨胀；第二旁路阀58，与第二膨胀阀56并联地安装，用于选择性地使外部换热器48的出口侧与储罐62的入口侧连接。
[0006]在图1中，标号10指示空调壳，内部换热器32和蒸发器60嵌入在空调壳10中，标号12指示温度调节门，用于控制冷空气和暖空气的混合量，并且标号20指示安装在空调壳的入口处的鼓风机。
[0007]根据具有上述结构的热泵系统，当运转在热泵模式(加热模式)时，第一旁路阀36和第二膨胀阀56关闭，并且第一膨胀阀34和第二旁路阀58打开。此外，温度调节门12按照如图1所示运转。因此，从压缩机30排放的制冷剂依次流经内部换热器32、第一膨胀阀34、外部换热器48、内侧换热器50的高压侧52、第二旁路阀58、储罐62以及内侧换热器50的低压侧54，然后返回至压缩机30。也就是说，内部换热器32用作加热器并且外部换热器48用作蒸发器。
[0008]当运转在空调模式(冷却模式)时，第一旁路阀36和第二膨胀阀56打开，并且第一膨胀阀34和第二旁路阀58关闭。另外，温度调节门12关闭内部换热器32的通道。因此，从压缩机30排放的制冷剂依次流经内部换热器32、第一旁路阀36、外部换热器48、内侧换热器50的高压侧52、第二膨胀阀56、蒸发器60、储罐62以及内侧换热器50的低压侧54，然后返回至压缩机30。也就是说，蒸发器60用作蒸发器并且通过温度调节门12关闭的内部换热器32用作加热器(与热泵模式相同)。
[0009]然而，在传统的车用热泵的情况下，在热泵模式(加热模式)下，安装在空调壳10内部的内部换热器32用作加热器来执行加热，安装在空调壳10外部(S卩，安装在车辆的发动机舱的前侧处)的外部换热器48用作与室外空气进行热交换的蒸发器。
[0010]在该示例中，如果引入到外部换热器48中的制冷剂的温度高于室外空气的温度，换句话说，如果制冷剂的温度高，那么由于在外部换热器48上结霜导致外部换热器48不能从室外空气中吸收热并且热交换效率降低，因此，热泵系统的加热性能和效率降低。
[0011]为了解决上述问题，参照图2，将简单地描述已由本发明的同一发明人提交的第10-2012-0103054号韩国专利公布中公开的一种车用热泵系统。车用热泵系统包括:压缩机70，安装在制冷剂循环线91上，用于压缩和排放制冷剂；内部换热器71，安装在空调壳80内部并与压缩机70的出口侧的制冷剂循环线91连接，用于使在空调壳80内部流动的空气和从压缩机70排放的制冷剂之间进行热交换；蒸发器75，安装在空调壳80内部并与压缩机70的入口侧的制冷剂循环线91连接，用于使在空调壳80内部流动的空气与供应至压缩机70的制冷剂之间进行热交换；外部换热器73，安装在空调壳80的外部，用于使循环经过制冷剂循环线91的制冷剂和室外空气之间进行热交换；第一膨胀装置72，安装在外部换热器73的入口侧的制冷剂循环线91上，用于根据空调模式或热泵模式选择性地使供应至外部换热器73的制冷剂膨胀；第二膨胀装置74，安装在蒸发器75的入口侧的制冷剂循环线91上，用于使供应至蒸发器75的制冷剂膨胀；第一旁路线92，安装用于使第二膨胀装置74的入口侧的制冷剂循环线91和蒸发器75的出口侧的制冷剂循环线91彼此连接，以使制冷剂绕过第二膨胀装置74和蒸发器75 ;第一换向阀90，安装在第一旁路线92和制冷剂循环线91的分叉点处，用于改变制冷剂的流向，从而根据空调模式或热泵模式使得流经外部换热器73的制冷剂流动到第一旁路线92或第二膨胀装置74。
[0012]此外，为了在热泵模式下对车辆的内部进行除湿，除湿线94安装用于使蒸发器75的入口侧的制冷剂循环线91和第一旁路线92彼此连接，以使流经第一旁路线92的制冷剂中的一部分朝向蒸发器75流动，并且开-关阀94a安装在除湿线94上。
[0013]此外，第二旁路线93按照使流经第一膨胀装置72的制冷剂绕过外部换热器73的方式安装。
[0014]因此，在室外温度低于零度或者在外部换热器73上结霜的情况下，由于制冷剂通过第二旁路线93绕过外部换热器73，因此使低温的室外空气的影响最小化，另外，由于通过供热装置76回收电子单元的废热(waste heat),因此热泵系统能够平稳地运转并提高加热性能。
[0015]另外，在热泵模式下，如果需要对车辆的内部进行除湿，则打开除湿线94的开-关阀94a，然后在第一膨胀装置72中膨胀的制冷剂通过外部换热器73流动到第一旁路线92。在该示例中，流动到第一旁路线92的制冷剂中的一部分分叉流动到除湿线94并供应至蒸发器75，以对车辆的内部执行除湿。
[0016]然而，在第一膨胀装置72中膨胀的制冷剂在流经外部换热器73的同时与室外冷空气进行热交换并降低压力。由于在热泵模式下在蒸发器75中几乎没有制冷剂，最后，基于图2的除湿线94的开-关阀94a，A侧的压力变得低于B侧(蒸发器)的压力，因此，在除湿模式下在第一旁路线92中流动的制冷剂不会流动到蒸发器75而是反向流动。因此，不能对车辆的内部进行除湿。
【发明内容】
[0017]因此，提出本发明以解决在现有技术中出现的上述问题，本发明的目的在于提供一种车用热泵系统，所述车用热泵系统包括:除湿线，用于在制冷剂循环线中循环的制冷剂流经第一膨胀装置之后在被引入到外部换热器之前将其中的一部分制冷剂供应至蒸发器，以在热泵模式下对车辆的内部进行除湿，从而当对车辆的内部进行除湿时，在制冷剂被引入到与蒸发器相比具有较高压力的外部换热器之前，允许制冷剂通过除湿线平稳地流动至低压的蒸发器，并平稳地对车辆的内部进行除湿。
[0018]为了实现上述目的，本发明提供一种车用热泵系统，所述车用热泵系统包括:压缩机，安装在制冷剂循环线上，用于压缩并排放制冷剂；内部换热器，安装在空调壳内部，用于使空调壳内部的空气与从压缩机排放的制冷剂之间进行热交换；蒸发器，安装在空调壳内部，用于使空调壳内部的空气与供应至压缩机的制冷剂之间进行热交换；外部换热器，安装在空调壳外部，用于使循环通过制冷剂循环线的制冷剂和室外空气之间进行热交换；第一膨胀装置，安装在位于内部换热器和外部换热器之间的制冷剂循环线上，用于使制冷剂膨胀；第二膨胀装置，安装在蒸发器的入口侧的制冷剂循环线上，用于使制冷剂膨胀；旁路线，按照使第二膨胀装置的入口侧的制冷剂循环线与蒸发器的出口侧的制冷剂循环线连接这样的方式安装，以在热泵模式下使制冷剂绕过第二膨胀装置和蒸发器；除湿线，安装在制冷剂循环线上，用于将在制冷剂循环线中循环的制冷剂中的一部分供应至蒸发器，以在热泵模式下对车辆的内部进行除湿，其中，除湿线将流经第一膨胀装置的制冷剂中的一部分供应至蒸发器。
[0019]根据本发明的优选实施例，车用热泵系统包括:除湿线，用于在制冷剂循环线中循环的制冷剂流经第一膨胀装置之后在被引入到外部换热器之前