用于车辆的气液分离装置及具有该装置的热泵系统的制作方法
未命名
07-11
阅读:65
评论:0

用于车辆的气液分离装置及具有该装置的热泵系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年12月28日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2021-0190014的韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种用于车辆的气液分离装置和具有该装置的热泵系统。更具体地,本公开涉及用于分别分开供应气体制冷剂和液体制冷剂的用于车辆的气液分离装置以及具有该装置的热泵系统。
背景技术:
4.通常,用于车辆的空调系统包括使制冷剂循环以对车辆室内进行制热和制冷的空调装置。
5.空调装置通过将车辆的室内温度保持在适当的温度来维持舒适的室内环境而与外部温度变化无关,并且被配置为通过在由压缩机操作排出的制冷剂通过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和储液器循环回到压缩机的同时通过蒸发器的热交换来加热或冷却车辆的室内。
6.即,在夏季制冷模式下,空调装置在压缩机压缩的高温高压气体制冷剂通过冷凝器冷凝后,经由贮液干燥器和膨胀阀并通过在蒸发器中蒸发来降低室内温度和湿度。
7.然而,在常规的空调装置中,分别设置用于将在冷凝器中冷凝的制冷剂中去除了水分和异物的液体制冷剂供应到膨胀阀的贮液干燥器和用于将通过蒸发器的制冷剂中的气体制冷剂供应到压缩机的储液器,但由于构成元件的增加,存在制造成本增加的问题。
8.此外,难以确保小发动机舱内的贮液干燥器和储液器的安装空间,存在连接配管的布局复杂的问题。
9.本背景技术部分所公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解,因此可能包含不构成本领域普通技术人员在本国已知的现有技术的信息。
技术实现要素:
10.为解决这些问题,本公开提供一种用于车辆的气液分离装置,以及包括该气液分离装置的热泵系统,该气液分离装置将根据车辆的模式供应的每种制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂后储存,并将分离的气体制冷剂和液体制冷剂分别选择性地供应到压缩机、热交换器或副冷凝器。
11.根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置包括:壳体,具有基于长度方向的开口的上表面和封闭的下表面;盖,安装在壳体的开口的上表面,以封闭和密封壳体的内部,并包括分别在中心和一侧形成的出口和入口以及在另一侧形成的安装孔;排气管,安装在盖中,使得排气管上部从出口突出;引导管,形成有上表面开口的圆柱形状使得排气管插入引导管内部,并且在排气管的外周面和引导管的内周面之间形成气体制冷剂流动空间;
安装盖,安装在壳体的封闭的下端内部,以固定引导管的下端;制冷剂引导件,设置在壳体内部的盖侧,以防止流入入口的制冷剂中的液体制冷剂流入气体制冷剂流动空间,并固定于排气管;以及贮液干燥器,通过安装孔安装,使得上端突出到盖的外部,并且下端设置在壳体内部。
12.在引导管中,可以在引导管的下部内周面朝向引导管的中心突出形成至少一个固定肋,使得排气管固定于引导管的内部下部。
13.在引导管中,可以形成排油部,其从引导管底部中心朝向壳体的内下表面突出,并配备有与壳体连通的油孔。
14.在壳体中,可以一体地形成油收集部,其对应于排油部而从壳体的下表面朝向下部突出。
15.在油收集部中,当流入气体制冷剂流动空间的气体制冷剂中包含的油排出到油孔中时,可以通过油的自重从排油部收集油。
16.在安装盖中,上表面可以是开口的,并且下表面可以是封闭的,使得引导管的下端部分地插入,并且至少一个开孔可以沿圆周方向形成,以使储存在壳体内部的液体制冷剂流动。
17.排气管可以包括:固定槽,形成在排气管的上端,使得排气管在使其上端从盖向外突出预定间隔的位置处固定到盖;以及安装槽,形成在从固定槽朝向下部隔开的位置处,使得制冷剂引导件位于壳体的内部的上部,并用于固定制冷剂引导件。
18.入口的内周面可以插入固定槽中并固定,并且在制冷剂引导件中形成的插入槽的内周面可以插入安装槽中并固定。
19.入口可以连接到冷凝或蒸发制冷剂的热交换器、蒸发器或内部冷凝器,并且出口可以连接到压缩机。
20.贮液干燥器可以包括:主体部,内部设置有干燥材料;流入端口,形成在从安装孔突出到盖的外部的主体部的上端;以及排出端口,与壳体的内部的主体部连接并突出到壳体的下部的外部。
21.流入端口可以选择性地连接到内部冷凝器或热交换器,并且排出端口可以选择性地连接到热交换器或副冷凝器。
22.在壳体中,制冷剂储存单元可以形成在基于长度方向的从下部朝向上部的预定区间中。
23.贮液干燥器的设置在壳体的内部的下端可以位于制冷剂储存单元中。
24.此外,根据本公开实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统包括:第一冷却装置,包括连接到第一冷却水管线的第一散热器和第一水泵,并使冷却水在第一冷却水管线中循环以冷却至少一个电气部件和至少一个马达;第二冷却装置,包括连接到第二冷却水管线的第二水泵,并使冷却水在第二冷却水管线中循环;电池模块,设置在通过第一阀选择性地连接到第二冷却水管线的电池冷却水管线上;空调装置,使制冷剂在制冷剂管线中循环以通过利用制冷剂的相变来控制车辆室内的温度,并包括如上所述的气液分离装置;以及冷却器,设置在电池冷却水管线中,冷却水通过冷却器,冷却器通过冷却器连接管线连接到空调装置,并使选择性地流入的冷却水与通过冷却器连接管线选择性地供应的制冷剂进行热交换以调节冷却水的温度,其中,气液分离装置可以选择性地连接到空调装
置中包括的热交换器、内部冷凝器、蒸发器和副冷凝器。
25.空调装置可以包括:hvac模块,通过制冷剂管线连接,并配备有开闭门,用于使通过蒸发器的外部空气根据车辆的制冷、制热和除湿模式选择性地流入到内部冷凝器;热交换器,分别连接到第一冷却水管线和第二冷却水管线,使得在第一冷却装置和第二冷却装置中循环的冷却水分别通过热交换器,并连接到制冷剂管线;第一膨胀阀,设置在连接热交换器和蒸发器的制冷剂管线上;压缩机,通过制冷剂管线连接在蒸发器和内部冷凝器之间;第二膨胀阀,设置在冷却器连接管线上;第一旁通管线,连接将蒸发器和气液分离装置连接的制冷剂管线和热交换器,使得通过热交换器的制冷剂选择性地流入气液分离装置;第三膨胀阀,设置在内部冷凝器和热交换器之间的制冷剂管线上;以及第二旁通管线,连接热交换器和第三膨胀阀之间的制冷剂管线以及第一膨胀阀和蒸发器之间的制冷剂管线,使得通过内部冷凝器的制冷剂选择性地流入蒸发器。
26.副冷凝器可以设置在连接气液分离装置和蒸发器的制冷剂管线上,并且当热交换器冷凝制冷剂时,副冷凝器可以通过与外部空气进行热交换进一步冷凝在热交换器中冷凝的制冷剂。
27.可以进一步包括:第一制冷剂阀,设置在连接内部冷凝器和热交换器的制冷剂管线上;第二制冷剂阀,设置在连接气液分离装置和副冷凝器的制冷剂管线上;第一制冷剂连接管线,包括连接到连接热交换器和气液分离装置的制冷剂管线的一端以及连接到第一制冷剂阀的另一端;以及第二制冷剂连接管线,连接第一制冷剂阀和第二制冷剂阀。
28.第一旁通管线的一端可以通过设置在连接热交换器和气液分离装置的制冷剂管线上的第三制冷剂阀连接到制冷剂管线,第一旁通管线的另一端可以连接到蒸发器和气液分离装置之间的制冷剂管线,并且第四制冷剂阀可以设置在第二旁通管线上。
29.在车辆的室内制冷模式的情况下,第一旁通管线和第二旁通管线可以通过第三制冷剂阀和第四制冷剂阀的操作而关闭,第一制冷剂连接管线和第二制冷剂连接管线可以通过第一制冷剂阀和第二制冷剂阀的操作而关闭,气液分离装置可以从通过热交换器的制冷剂中去除气体制冷剂,然后将液体制冷剂供应到副冷凝器,并且从通过蒸发器的制冷剂中去除液体制冷剂,然后将气体制冷剂供应到压缩机。
30.在车辆的室内制热模式的情况下,连接热交换器和气液分离装置的制冷剂管线可以通过第三制冷剂阀的操作而关闭,第一旁通管线可以通过第三制冷剂阀的操作而打开,第二旁通管线可以通过第四制冷剂阀的操作而关闭,第一制冷剂连接管线和第二制冷剂连接管线可以通过第一制冷剂阀和第二制冷剂阀的操作而打开,并且气液分离装置可以从通过第一制冷剂连接管线从内部冷凝器供应的制冷剂中去除气体制冷剂,然后通过第二制冷剂连接管线将液体制冷剂供应到热交换器,并且从通过热交换器的制冷剂中去除液体制冷剂,然后将气体制冷剂供应到压缩机。
31.第一制冷剂阀可以是四通阀,第二制冷剂阀和第三制冷剂阀可以是三通阀,并且第四制冷剂阀可以是二通阀。
32.第二膨胀阀可以在通过利用与制冷剂进行热交换的冷却水冷却电池模块时操作,使通过冷却器连接管线流入的制冷剂膨胀后流入冷却器。
33.当在车辆的室内制热模式下需要除湿时,第三膨胀阀可以使从内部冷凝器供应的制冷剂膨胀,并且第四制冷剂阀可以打开第二旁通管线,使得通过第三膨胀阀的操作膨胀
的制冷剂流入第二旁通管线。
34.第二膨胀阀和第三膨胀阀可以是电子膨胀阀,其在控制制冷剂的流动的同时选择性地使制冷剂膨胀。
35.如上所述,根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置100及具有该气液分离装置的热泵系统,通过根据车辆的模式将供应的制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂后储存,并且将分离后的气体制冷剂和液体制冷剂分别选择性地供应到压缩机、热交换器或副冷凝器,从而具有可以通过减少空调装置的整体构成元件来降低生产成本的效果。
36.另外,由于本公开同时执行常规上分开配置的贮液干燥器和储液器的功能,因此具有可以通过减少构成元件来确保安装空间,同时可以简化布局的效果。
37.另外,具有的效果是,本公开可以通过使积聚的制冷剂的流量最小化以增加在车辆的室内制冷或制热期间循环的制冷剂的流量来提高空调装置50的制冷性能和制热性能。
38.此外,本公开可以通过简化整个系统来减轻重量,并且可以提高空间利用率。
附图说明
39.图1是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的立体图。
40.图2是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的分解立体图。
41.图3是图2的x部分的放大图。
42.图4是沿图1的a-a线截取的剖视图。
43.图5是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的局部剖切立体图。
44.图6是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的使用状态图。
45.图7是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统的框图。
46.图8是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统中的车辆室内制冷模式的操作状态图。
47.图9是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统中的车辆室内制热模式的操作状态图。
具体实施方式
48.以下将参照附图详细描述本公开的实施例。
49.本说明书中描述的实施例和附图中所示的配置仅是本公开的最优选的实施例,但是不限制本公开的思想和范围。因此,应当理解的是,在提交本技术时可能存在能够替换这些实施例及配置的各种等同形式和修改。
50.为了清楚地描述本公开,省略与本描述无关的部分,并且在整个说明书中相同的元件或等同部分由相同的附图标记指代。
51.在附图中任意地示出了每个元件的尺寸和厚度,但本公开不必局限于此,并且在附图中,为了清楚起见,夸大了层、膜、板、区域等的厚度。
52.在本说明书和所附的权利要求书中,除非有相反的明确描述,否则词语“包括”和诸如“包含”或“包含有”的变体将被理解为暗示包括所述元件,但不排除任何其它元件。
53.此外,本文中使用的
“……
单元”、
“……
机构”、
“……
部”和
“……
构件”等的术语是
指执行至少一种或多种功能或操作的广义组件单元。
54.图1是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的立体图,图2是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的分解立体图,图3是图2的x部分的放大图,图4是沿图1的a-a线截取的剖视图,并且图5是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的局部剖切立体图。
55.参照附图,根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置100可以将从根据车辆的模式冷凝和蒸发制冷剂的热交换器54或蒸发器58或内部冷凝器52a供应的各制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂后储存,并分别将分离的气体制冷剂和液体制冷剂选择性地供应到压缩机59、热交换器54或副冷凝器56。
56.此处,热交换器54可以是使制冷剂与冷却水进行热交换的水冷式热交换器。
57.为此,如图1至图5所示,根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置100可以包括壳体110、盖120、排气管130、引导管140、安装盖150、制冷剂引导件160和贮液干燥器170。
58.首先,壳体110可以形成为中空箱形状,其中基于长度方向的上表面是开口的并且下表面是封闭的。
59.此处,壳体110可以具有制冷剂储存单元112,该制冷剂储存单元112形成在基于长度方向的从下部到上部的预定区间中。
60.处于低温状态的液体制冷剂储存在制冷剂储存单元112中,稍后将描述的贮液干燥器170的下部可以部分地浸没在储存的液体制冷剂中。
61.盖120安装在壳体110的开口的上表面以封闭和密封壳体110的内部。入口122和出口124可以分别形成在盖120的一侧和中心,并且安装孔126可以形成在另一侧。
62.此处,入口122可以连接到热交换器54或蒸发器58。连接端口128可以安装在入口122处。
63.出口124可以通过排气管130连接到压缩机59,这将在后面进行描述。
64.即,从热交换器54或蒸发器58通过入口122流入壳体110内部的制冷剂中的液体制冷剂可以储存在制冷剂储存单元112中。
65.在本实施例中,排气管130插入到壳体110的内部并且可以安装在盖120上,使得上端从出口124突出一定程度。
66.引导管140形成为上表面具有开口的圆柱形状,使得排气管130插入其中。气体制冷剂流动空间142可以形成在该引导管140的内周面和排气管130的外周面之间。
67.气体制冷剂可以流入气体制冷剂流动空间142,并且通过气体制冷剂流动空间142的气体制冷剂可以通过排气管130排出。
68.此处,排气管130可以设置在与引导管140的下端朝向上部隔开预定距离的位置处。因此,流入气体制冷剂流动空间142的气体制冷剂可以从引导管140的下部平稳地流入排气管130的开口下端。
69.此处,在引导管140中,下部内周面上的至少一个固定肋144可以朝向引导管140的中心突出,使得排气管130被固定到引导管140的内部下部。
70.在本实施例中,固定肋144可以分别形成在沿着引导管140的内周面以90
°
角隔开的位置中。
71.因此,当排气管130插入引导管140内部时,排气管130的下部外周面被固定肋144支撑,从而可以稳定地固定在引导管140内部。
72.另一方面,在本实施例中,作为实施例,描述了固定肋144在引导管140的内周面上沿圆周方向以90
°
角间隔开以形成四个,但是不限于此,固定肋144的位置和数量可以改变和应用。
73.在本实施例中,安装盖150可以安装在壳体110的封闭的下端内部,以将引导管140的下端固定到壳体110的内部。
74.此处,在安装盖150中,上表面是开口的,并且下表面可以是封闭的,使得引导管140的下端可以部分地插入安装盖150中。
75.另外,至少一个开孔152可以沿圆周方向形成在安装盖150中,使得储存在壳体110的内部下部的液体制冷剂流动。
76.此处,四个开孔152可以分别形成在沿着安装盖150的圆周方向以预定角度隔开的位置处。
77.当液体制冷剂储存在制冷剂储存单元112中时,开孔152可以使液体制冷剂顺畅地流动。因此,储存在制冷剂储存单元112中的液体制冷剂可以储存在制冷剂储存单元中而不会因安装盖150阻碍流动。
78.在本实施例中,制冷剂引导件160设置在壳体110内部靠近盖120侧,以防止流入入口122的制冷剂中的液体制冷剂流入气体制冷剂流动空间142。
79.该制冷剂引导件160形成为圆杯形状并且可以固定到排气管130的上部。
80.此处,固定槽132和安装槽134可以形成在排气管130中并对应于盖120和制冷剂引导件160。
81.固定槽132可以形成在上端,使得排气管130在使其上端从盖120向外突出预定间隔的位置处固定到盖120。
82.出口124的内周面可以卡止在固定槽132中并被固定。
83.即,排气管130可以通过将出口124的内周面装配到固定槽132中并固定到盖120,同时将下部插入壳体中。
84.此外,安装槽134可以形成在从固定槽132朝下部隔开的位置处,使得制冷剂引导件160位于壳体110内的上部。
85.此处,形成在制冷剂引导件160中的插入槽162的内周面可以装配到安装槽134中并且固定。
86.因此,制冷剂引导件160在壳体110的内部上部中与盖120的下部隔开预定间隔的位置处固定到排气管130。
87.即,制冷剂引导件160可以形成为周边朝向壳体110的下部弯曲、下表面开口而上表面闭合的形状。
88.该制冷剂引导件160可以通过形成在中心的插入槽162装配到排气管130的上端并组装。
89.此时,安装槽134可以装配到制冷剂引导件160的插入槽162中,使得制冷剂引导件160固定到排气管130的上部,从而固定制冷剂引导件160。因此,制冷剂引导件160可以固定到排气管130的上部。
90.此外,贮液干燥器170可以通过安装孔126安装,使得贮液干燥器170的上端突出到盖120的外侧,下端设置在壳体110的内部。
91.另一方面,插入孔164可以形成在制冷剂引导件160中对应于安装孔126的位置,从而插入贮液干燥器170。
92.在本实施例中,贮液干燥器170包括主体部172、流入端口174和排出端口176。
93.首先,主体部172可以形成为中空管形状,其中上表面或下表面的内部由单独组装的固定构件封闭和密封。可以在主体部172内部设置干燥材料。
94.干燥材料可以去除制冷剂中所含的异物和水分。
95.流入端口174可以形成在从安装孔126突出到盖120外部的主体部172的上端。
96.此处,流入端口174可以选择性地连接到内部冷凝器52a或热交换器54。
97.此外,排出端口176可以与壳体110内部的主体部172连接并从壳体110的下侧突出。
98.排出端口176可以选择性地连接到热交换器54或副冷凝器56。
99.此处,贮液干燥器170的设置在壳体110内的下端可以位于制冷剂储存单元112处。
100.即,排出端口176所在的主体部172的下端可以位于形成在壳体110中的制冷剂储存单元112处。
101.因此,在通过主体部172时,去除了水分和异物的高温高压状态的制冷剂可以与储存在制冷剂储存单元112中的低温低压状态的制冷剂进行热交换。
102.然后,在通过贮液干燥器170时,由于未冷凝的气态制冷剂与储存在制冷剂储存单元112中的低温低压状态的制冷剂进行热交换,因此干燥度降低,并且可以同时相变为液态。
103.因此,可以增加通过排出端口176排出的液体制冷剂的流量。
104.另外,当储存在制冷剂储存单元112中的处于低温低压状态的制冷剂与通过贮液干燥器170的处于高温高压状态的制冷剂进行热交换时,干燥度增加并且可以同时相变为气态。
105.因此,可以增加通过排气管130排出的气体制冷剂的流量。
106.即,气液分离装置100可以通过如上所述的操作增加在空调装置50中循环的制冷剂的总流量。由此,能够提高空调装置50的制冷性能和制热性能。
107.另一方面,在本实施例中,在引导管140中,如图3至图5所示,可以一体形成从底部中心朝向壳体110的内下表面突出并与壳体110的内部连通的设置有油孔146的排油部148。
108.此处,当包括在在气体制冷剂流动空间142中流动的气体制冷剂中的油由于其自重而落到下部时,油孔146可以将其排出到引导管140的外部。
109.另一方面,在壳体110中,可以一体地形成对应于排油部148而从壳体110的下表面朝向下部突出的油收集部114。
110.在油收集部114中,当包括在在气体制冷剂流动空间142中流动的气体制冷剂中的油被排出到油孔146时,可以通过排出的油的重量收集。
111.因此,气液分离装置100通过向压缩机59供应油分最少的气体制冷剂,可以提高压缩机59的性能和耐久性。
112.以下,详细描述如上所述配置的根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置
100的操作和作用。
113.图6是根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置的使用状态图。
114.参照图6,在热交换器54或蒸发器58中热交换的制冷剂在气体和液体混合的状态下通过入口122流入壳体110内。
115.流入入口122的混合制冷剂被上表面封闭的制冷剂引导件160阻止流入气体制冷剂流动空间142,而是沿着壳体110的内表面流到壳体110的下部。
116.因此,重量轻的气体制冷剂可以位于壳体110的内部上部,而重量相对较重的液体制冷剂可以位于壳体110的内部下部。
117.在这种状态下,当向压缩机59供应制冷剂时,重量轻的气体制冷剂在壳体110内从引导管140的上部流入气体制冷剂流动空间142。
118.在流入气体制冷剂流动空间142的气体制冷剂从气体制冷剂流动空间142的上部流向下部的同时,流入排气管130的下部,并从排气管130的内部下部流向出口124。
119.此时,在油收集部114中,由于气体制冷剂中所含的油通过自重被排出到油孔146并被收集,所以可以通过排气管130将纯气体制冷剂供应到压缩机59。
120.此外,与气体制冷剂相比重量相对较重的低温低压状态的液体制冷剂通过自重沿着壳体110的内表面从上部流动到下部,最终储存在制冷剂储存单元112中。
121.另一方面,贮液干燥器170可以同时去除包括在从内部冷凝器52a或热交换器54选择性地供应的混合制冷剂中的异物和水分,并且分离包括在液体制冷剂中的气体制冷剂。
122.分离出气体制冷剂的液体制冷剂可以通过排出端口176供应到热交换器54或副冷凝器56。
123.即,当从内部冷凝器52a供应制冷剂时,贮液干燥器170可以将制冷剂排出到热交换器54。另一方面,在从热交换器54供应制冷剂时,贮液干燥器170可以将制冷剂排出到副冷凝器56。
124.此处,由于在通过贮液干燥器170时未冷凝的气态制冷剂与储存在制冷剂储存单元112中的低温低压状态的制冷剂进行热交换,因此干燥度降低并且可以同时相变为液态。
125.因此,可以增加通过排出端口176排出的液体制冷剂的流量。
126.另外,当储存在制冷剂储存单元112中的处于低温低压状态的制冷剂与通过贮液干燥器170的处于高温高压状态的制冷剂进行热交换时,干燥度增加并且同时可以相变为气态。
127.因此,可以增加通过排气管130排出的气体制冷剂的流量。
128.即,根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置100可以将从内部冷凝器52a或热交换器54供应的制冷剂顺利地分离成气体制冷剂和液体制冷剂并分别储存,以将气体制冷剂供应到压缩机59,将液体制冷剂供应到热交换器54或副冷凝器56。
129.以下,参照图7详细说明应用了如上所述配置的气液分离装置100的热泵系统。
130.图7是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统的框图。
131.参照图7,热泵系统可以应用于电动车辆,用于冷却电气部件15的第一冷却装置10、用于冷却电池模块30的第二冷却装置20以及用于对车辆室内进行制冷或制热的空调装置50可以相互联动。
132.即,参照图7,热泵系统包括第一冷却装置10和第二冷却装置20、电池模块30、空调装置50、冷却器70和如上所述的气液分离装置100。
133.首先,第一冷却装置10包括连接到第一冷却水管线11的第一散热器12和第一水泵14。
134.该第一冷却装置10通过第一水泵14的操作使第一冷却水管线11中的冷却水循环以冷却至少一个电气部件15和至少一个马达16。
135.第一散热器12设置在车辆的前部并且冷却风扇13设置在后部以通过冷却风扇13的操作和与外部空气的热交换来冷却冷却水。
136.此处,电气部件15可以包括马达、自动驾驶控制器、电力控制装置、逆变器或充电器。
137.马达、自动驾驶控制器、电力控制装置或逆变器可以在行驶时产生热量,而充电器可以在对电池模块30充电时产生热量。
138.即,电气部件15可以通过供应到第一冷却水管线11的冷却水进行水冷式冷却。
139.因此,当在车辆的室内制热模式下回收电气部件15的废热时,可以回收从电力控制装置、逆变器、充电器、自动驾驶控制器和马达产生的热量。
140.另一方面,在第一散热器12和第一水泵14之间,第一储罐19设置在第一冷却水管线11上。在第一散热器12中冷却的冷却水可以储存在第一储罐19中。
141.以这种方式配置的第一冷却装置10通过第一水泵14的操作使在第一散热器12中冷却的冷却水沿着第一冷却水管线11循环,从而冷却电气部件15以使其不会过热。
142.在本实施例中,第二冷却装置20包括连接到第二冷却水管线21的第二散热器22和第二水泵26,并且使冷却水在第二冷却水管线21中循环。
143.该第二冷却装置20可以选择性地将由第二散热器22冷却的冷却水供应到电池模块30。
144.第二散热器22设置在第一散热器12的前面,并且通过冷却风扇13的操作和与外部空气的热交换来冷却冷却水。
145.另外,第二储罐27可以设置在第二散热器22和第二水泵26之间的第二冷却水管线21中。在第二储罐27中,可以储存由第二散热器22冷却的冷却水。
146.此处,第一储罐19和第二储罐27可以一体地形成。
147.以这种方式配置的第二冷却装置20可以通过第二水泵26的操作使由第二散热器22冷却的冷却水沿着第二冷却水管线21循环。
148.另一方面,在本实施例中,作为实施例描述了第二冷却装置20包括第二散热器22,但是不限于此,第二冷却装置20可以连接到第一散热器12来代替第二散热器22。
149.即,如果在第二冷却装置20中不存在第二散热器22,则第二冷却水管线21可以连接到第一散热器12,从而从第一散热器12供应冷却水。
150.在本实施例中,电池模块30设置在电池冷却水管线31上,电池冷却水管线31通过第一阀v1选择性地连接到第二冷却水管线21。
151.此处,第一阀v1可以在第二散热器22和电池模块30之间选择性地连接第二冷却水管线21和电池冷却水管线31。
152.更具体地,第一阀v1在设置在电池冷却水管线31中的冷却器70和第二散热器22之
间选择性地连接第二冷却水管线21和电池冷却水管线31。
153.此处,电池模块30向电气部件15供电,并形成为水冷型,通过沿电池冷却水管线31流动的冷却水进行冷却。
154.即,电池模块30根据第一阀v1的操作通过电池冷却水管线31选择性地连接到第二冷却装置20。此外,在电池模块30中,冷却水可以通过设置在电池冷却水管线31中的第三水泵33的操作在内部循环。
155.操作第三水泵33以使冷却水通过电池冷却水管线31循环。
156.此处,第一水泵14、第二水泵26和第三水泵33可以是电动水泵。
157.另一方面,在第一冷却装置10中,可以设置第一分支管线18,第一分支管线18通过设置在第一散热器12和第一水泵14之间的第一冷却水管线11中的第二阀v2连接到第一散热器12和第一水泵14之间的第一冷却水管线11。
158.更具体地,第二阀v2设置在第一散热器12和第一储罐19之间的第一冷却水管线11中。
159.第一分支管线18的一端通过第二阀v2连接到第一冷却水管线11。第一分支管线18的另一端可以连接到电气部件15和第一散热器12之间的第一冷却水管线11。
160.当冷却水的温度通过吸收由电气部件15产生的废热而升高时,第一分支管线18通过第二阀v2的操作选择性地打开。
161.此时,连接到第一散热器12的第一冷却水管线11通过第二阀v2的操作而关闭。
162.在本实施例中,冷却器70设置在电池冷却水管线31中,冷却水在其中通过,并且冷却器70通过冷却器连接管线72连接到空调装置50的制冷剂管线51。
163.冷却器70可以通过使选择性地流入冷却器内部的冷却水与从空调装置50供应的制冷剂进行热交换来调节冷却水的温度。此处,冷却器70可以是水冷式热交换器,冷却水流入冷却器中。
164.另外,电池冷却水管线31可以包括第二分支管线34,第二分支管线34通过第一阀v1连接冷却器70和电池模块30之间的每个电池冷却水管线31。
165.即,第二分支管线34根据第一阀v1的操作选择性地将第二冷却水管线21和电池冷却水管线31分开,使得电池冷却水管线31形成独立于第二冷却装置20的封闭回路。
166.此外,在第二冷却水管线21中,设置第三分支管线36,第三分支管线36将电池冷却水管线31和第二冷却水管线21分开。
167.第三分支管线36可以选择性地连接到第二冷却水管线21,使得第二冷却装置20通过第二冷却水管线21形成独立的封闭回路。
168.另一方面,可以在第三分支管线36与第二冷却水管线21和电池冷却水管线31相交的点或第三分支管线36处设置单独的阀。这些阀可以是三通阀或二通阀。
169.因此,第一阀v1选择性地连接第二冷却水管线21和电池冷却水管线31或者选择性地连接电池冷却水管线31和第二分支管线34,以控制冷却水的流动。
170.即,当通过利用由第二散热器22冷却的冷却水冷却电池模块30时,第一阀v1可以将连接到第二散热器22的第二冷却水管线21和电池冷却水管线31连接,并关闭第二分支管线34。
171.然后,由第二散热器22冷却的冷却水可以沿着通过第一阀v1的操作连接的第二冷
却水管线21和电池冷却水管线31流动,并冷却电池模块30。
172.此外,当通过利用与制冷剂热交换的冷却水冷却电池模块30时,第一阀v1可以打开第二分支管线34并且关闭第二冷却水管线21和电池冷却水管线31之间的连接。
173.因此,在冷却器70中与制冷剂完成热交换的低温的冷却水通过由第一阀v1打开的第二分支管线34流入电池模块30,从而有效地冷却电池模块30。
174.另一方面,在本实施例中,作为实施例描述了阀未配置在第三分支管线36中,但不限于此,为了选择性地打开第三分支管线36,可根据需要应用阀。
175.即,第三分支管线36能够调节通过选择性连接的第二冷却水管线21、电池冷却水管线31和第二分支管线34以及第二水泵26和第三水泵33的操作循环的冷却水的流量,从而可以对第三分支管线36进行开闭控制。
176.另一方面,在本实施例中,空调装置50可以使制冷剂在制冷剂管线51中循环,以通过利用制冷剂的相变来调节车辆室内的温度。
177.该空调装置50包括暖通空调(hvac)模块52、热交换器54、副冷凝器56、蒸发器58、第一膨胀阀57、压缩机59和气液分离装置100,它们通过制冷剂管线51连接。
178.首先,hvac模块52通过制冷剂管线51连接并且在内部设置有开闭门52c,使得通过蒸发器58的外部空气根据为调节车辆室内的温度选择的模式选择性地流入内部冷凝器52a和内部加热器52b。
179.即,当对车辆室内制热时,开闭门52c打开,使得通过蒸发器58的外部空气流入内部冷凝器52a和内部加热器52b。
180.相反,当对车辆室内制冷时,开闭门52c关闭内部冷凝器52a和内部加热器52b侧,使得在通过蒸发器58时冷却的外部空气直接流入车辆内部。
181.热交换器54连接到制冷剂管线51以使制冷剂通过,并分别连接到第一冷却水管线11和第二冷却水管线21以使在第一冷却装置10和第二冷却装置20中循环的冷却水通过。
182.该热交换器54可以根据车辆的室内制冷模式或室内制热模式通过与经由第一冷却水管线11和第二冷却水管线21供应的冷却水进行热交换来冷凝或蒸发制冷剂。
183.即,通过热交换器54的制冷剂可以通过与从第一冷却水管线11和第二冷却水管线21中任意一个供应的冷却水或者通过第一冷却水管线11和第二冷却水管线21中的每一个供应的冷却水的相互热交换,根据车辆的室内制冷模式或室内制热模式而选择性地膨胀或蒸发。
184.热交换器54可以是水冷式热交换器,冷却水流入热交换器中。
185.在以这种方式配置的热交换器54中,在第一冷却装置10和第二冷却装置20中循环的具有不同温度的每种冷却水流动,此时,流入内部的制冷剂可以与具有不同温度的每种冷却水热交换。
186.通过该操作,热交换器54可以增加制冷剂的冷凝量或蒸发量。
187.另一方面,在热交换器54和蒸发器58之间的制冷剂管线51中可以设置有用于进一步冷凝通过热交换器54的制冷剂的副冷凝器56。
188.该副冷凝器56设置在第二散热器22的前面,以使流入内部的制冷剂与外部空气相互热交换。
189.这样,当热交换器54冷凝制冷剂时,副冷凝器56进一步冷凝在热交换器54中冷凝
的制冷剂,从而增加制冷剂的过冷度,从而可以提高作为冷却能力与所需压缩机功率之比的系数的性能系数(cop)。
190.此处,气液分离装置100可以选择性地连接到内部冷凝器52a、热交换器54、副冷凝器56和蒸发器58。
191.另一方面,在本实施例中,第一膨胀阀57设置在连接副冷凝器56和蒸发器58的制冷剂管线51中。第一膨胀阀57接收通过副冷凝器56的制冷剂并使其膨胀。该第一膨胀阀57可以是机械膨胀阀。
192.压缩机59经由制冷剂管线51连接在蒸发器58和内部冷凝器52a之间。该压缩机59可以压缩气态制冷剂并将压缩的制冷剂供应到内部冷凝器52a。
193.以这种方式配置的空调装置50可以进一步包括第二膨胀阀62、第一旁通管线64、第三膨胀阀66和第二旁通管线68。
194.首先,第二膨胀阀62设置在副冷凝器56和冷却器70之间的冷却器连接管线72中。
195.此处,当在车辆的室内制冷模式中利用与制冷剂热交换的冷却水冷却电池模块30时,操作第二膨胀阀62。第二膨胀阀62可以使通过冷却器连接管线72流入的制冷剂膨胀以流入冷却器70。
196.即,第二膨胀阀62使从副冷凝器56排出的冷凝的制冷剂膨胀,并使膨胀的制冷剂在制冷剂温度降低的状态下流入冷却器70,从而进一步降低通过冷却器70内部的冷却水的水温。
197.因此,在通过冷却器70时水温降低的冷却水流入电池模块30,从而可以更有效地冷却电池模块30。
198.在本实施例中,第一旁通管线64可以连接将蒸发器58和气液分离装置100连接的制冷剂管线51和热交换器54,使得通过热交换器54的制冷剂选择性地流入气液分离装置100。
199.此处,热泵系统可以进一步包括第一制冷剂阀81、第二制冷剂阀82、第三制冷剂阀83、第四制冷剂阀84、第一制冷剂连接管线85和第二制冷剂连接管线86。
200.首先,第一制冷剂阀81可以设置在连接内部冷凝器52a和热交换器54的制冷剂管线51中。
201.第二制冷剂阀82可以设置在连接气液分离装置100和副冷凝器56的制冷剂管线51中。
202.第一制冷剂连接管线85的一端可以连接到连接热交换器54和气液分离装置100的制冷剂管线51。第一制冷剂连接管线85的另一端可以连接到第一制冷剂阀81。
203.此外,第二制冷剂连接管线86可以连接第一制冷剂阀81和第二制冷剂阀82。
204.当从内部冷凝器52a供应的制冷剂通过第一制冷剂阀81的操作流入第一制冷剂连接管线85时,该第二制冷剂连接管线86可以通过第二制冷剂阀82的操作打开。
205.此时,连接第二制冷剂阀82和副冷凝器56的制冷剂管线51可以通过第二制冷剂阀82的操作而关闭。
206.相反,当连接到热交换器54的制冷剂管线51通过第一制冷剂阀81的操作而打开,并且第一制冷剂连接管线85关闭时,第二制冷剂连接管线86可以通过第二制冷剂阀82的操作而关闭。
207.另一方面,在本实施例中,第三制冷剂阀83可以设置在连接热交换器54和气液分离装置100的制冷剂管线51中。
208.因此,第一旁通管线64的一端可以通过第三制冷剂阀83连接到将热交换器54和气液分离装置100连接的制冷剂管线51。
209.此外,第一旁通管线64的另一端可以连接到蒸发器58和气液分离装置100之间的制冷剂管线51。
210.第三制冷剂阀83可以根据车辆的室内制冷模式或室内制热模式选择性地打开第一旁通管线64。
211.因此,通过第三制冷剂阀83的操作打开的第一旁通管线64可以在车辆的室内制热模式下将通过气液分离装置100的气体制冷剂供应到压缩机59。
212.另外,热交换器54可以通过通过第三制冷剂阀83的操作而打开的制冷剂管线51将液体制冷剂供应到气液分离装置100的贮液干燥器170。
213.即,气液分离装置100可以将通过通过第三制冷剂阀83的操作选择性地打开的第一旁通管线64供应的制冷剂中的气体制冷剂供应到压缩机59。
214.因此,气液分离装置100仅将气态制冷剂供给到压缩机59,从而提高压缩机59的效率和耐久性。
215.此外,气液分离装置100的贮液干燥器170可以将液体制冷剂供应到通过第二制冷剂阀82的操作而选择性地打开的制冷剂管线51。
216.即,通过气液分离装置100的贮液干燥器170的液体制冷剂可以通过通过第二制冷剂阀82的操作而打开的制冷剂管线51供应到副冷凝器56。
217.以这种方式配置的气液分离装置100可以设置在压缩机59和蒸发器58之间的制冷剂管线51上。
218.在本实施例中,第三膨胀阀66可以设置在内部冷凝器52a和热交换器54之间的制冷剂管线51上。
219.当在车辆的室内制热模式中需要除湿时,该第三膨胀阀66可以使从内部冷凝器52a供应的制冷剂膨胀。
220.此处,当第三膨胀阀66使制冷剂膨胀时,热交换器54通过与冷却水的热交换使制冷剂蒸发,并且当第三膨胀阀66不使制冷剂膨胀时,可以通过与冷却水的热交换使制冷剂冷凝。
221.此外,第二旁通管线68可以连接到热交换器54和第三膨胀阀66之间的制冷剂管线51以及第一膨胀阀57和蒸发器58之间的制冷剂管线51,使得通过内部冷凝器52a的制冷剂中的一部分制冷剂选择性地流入蒸发器58。
222.此处,第二旁通管线68可以设置有第四制冷剂阀84。第四制冷剂阀84可以在车辆模式中的除湿模式下选择性地打开第二旁通管线68。
223.即,第四制冷剂阀84可以打开第二旁通管线68,使得通过第三膨胀阀66的操作膨胀的制冷剂流入第二旁通管线68。
224.因此,当在车辆的室内制热模式期间需要除湿时,第二旁通管线68使通过第三膨胀阀66的操作而膨胀的一部分制冷剂流入蒸发器58,从而可以在不操作第一膨胀阀57的情况下执行室内除湿。
225.在如上所述配置的热泵系统中,第二膨胀阀62和第三膨胀阀66可以是电子膨胀阀,它们在控制制冷剂的流动的同时选择性地使制冷剂膨胀。
226.另外,第一阀v1和第二阀v2可以是能够分配流量的三通阀。
227.此外,第一制冷剂阀81可以是四通阀,第二制冷剂阀82和第三制冷剂阀83可以是三通阀,并且第四制冷剂阀84可以是二通阀。
228.在下文中,参照图8和图9详细描述如上所述配置的热泵系统的操作和作用。
229.首先,参照图8详细描述车辆室内的制冷模式的操作。
230.图8是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统中的车辆室内制冷模式的操作状态图。
231.参照图8,可以操作热泵系统来对车辆室内进行制冷。
232.另一方面,在说明热泵系统的空调装置50和气液分离装置100的操作时,省略对第一冷却装置10和第二冷却装置20中冷却水流动的详细描述。
233.参照图8,在空调装置50中,第一旁通管线64和第二旁通管线68可以分别通过第三制冷剂阀83和第四制冷剂阀84的操作而关闭。
234.第一制冷剂连接管线85和第二制冷剂连接管线86通过第一制冷剂阀81和第二制冷剂阀82的操作而关闭。
235.然后,从压缩机59供应的制冷剂沿着制冷剂管线51流入内部冷凝器52a。然后,通过内部冷凝器52a的制冷剂可以沿着通过第一制冷剂阀81的操作打开的制冷剂管线51供应到热交换器54。
236.此处,第三膨胀阀66可以将不膨胀的制冷剂供应到热交换器54。
237.热交换器54可以通过与从第一冷却装置10或第二冷却装置20供应的冷却水进行热交换来冷凝制冷剂。
238.在热交换器54中冷凝的制冷剂可以沿着通过第三制冷剂阀83的操作打开的制冷剂管线51流入气液分离装置100的贮液干燥器170。
239.通过气液分离装置100的制冷剂沿着通过第二制冷剂阀82的操作打开的制冷剂管线51通过副冷凝器56。
240.此处,副冷凝器56可以通过与外部空气的热交换进一步冷凝从热交换器54流入的制冷剂。
241.此外,通过副冷凝器56的制冷剂可以沿着制冷剂管线51循环。第一膨胀阀57可以使制冷剂膨胀,从而将膨胀的制冷剂供应到蒸发器58。
242.此处,流入hvac模块52的外部空气在通过蒸发器58的同时被流入蒸发器58的低温状态的制冷剂冷却。
243.此时,开闭门52c关闭通过内部冷凝器52a的部分,使得冷却的外部空气不通过内部冷凝器52a。因此,冷却的外部空气可以直接流入车辆内部,从而对车辆室内进行制冷。
244.另一方面,在依次通过热交换器54和副冷凝器56时冷凝量增加的冷却水可以膨胀并供应到蒸发器58,从而可以以较低的温度蒸发制冷剂。
245.即,在本实施例中,热交换器54冷凝制冷剂,并且副冷凝器56进一步冷凝制冷剂,这有利于执行制冷剂的过冷。
246.另外,随着经历过冷的制冷剂在蒸发器58中以较低温度蒸发,通过蒸发器58的外
部空气的温度可以进一步降低,从而提高冷却性能和效率。
247.另一方面,膨胀的制冷剂通过蒸发器58,然后沿制冷剂管线51流入气液分离装置100。气液分离装置100可以将气体制冷剂供应到压缩机59。
248.即,气液分离装置100可以在从通过热交换器54的制冷剂中去除气体制冷剂之后将液体制冷剂供应到副冷凝器56。另外,气液分离装置100可以在从通过蒸发器58的制冷剂中去除液体制冷剂之后将气体制冷剂供应到压缩机59。
249.即,热泵系统可以在车辆的室内制冷模式下重复上述操作的同时对车辆室内进行制冷。
250.另一方面,当在车辆的室内制冷模式下冷却电池模块30时,冷却水可以供应到冷却器70。
251.通过冷却器70的冷却水通过第三水泵33的操作通过电池冷却水管线31循环以冷却电池模块30。
252.此处,通过副冷凝器56的制冷剂中的一部分制冷剂可以沿着通过第二膨胀阀62的操作打开的冷却器连接管线72供应到冷却器70。
253.此时,通过冷却器70的冷却水通过与供应到冷却器70的膨胀的冷却水进行热交换而被冷却。由冷却器70冷却的冷却水被供应到电池模块30。因此,电池模块30被冷却的冷却水冷却。
254.即,第二膨胀阀62使通过副冷凝器56的制冷剂中的一部分制冷剂膨胀,以将膨胀的制冷剂供应到至冷却器70,并打开冷却器连接管线72。
255.因此,从副冷凝器56排出的一部分制冷剂通过第二膨胀阀62的操作而膨胀,成为低温低压的状态,并流入连接到冷却器连接管线72的冷却器70。
256.然后,流入冷却器70的制冷剂与冷却水进行热交换,沿着连接到冷却器连接管线72的制冷剂管线51通过气液分离装置100,然后流入压缩机59。
257.因此,在冷却电池模块30的同时温度升高的冷却水在冷却器70内部通过与低温低压制冷剂进行热交换而被冷却。被冷却的冷却水沿着电池冷却水管线31再次供应到电池模块30。
258.即,在电池冷却水管线31中循环的冷却水可以在重复上述操作的同时有效地冷却电池模块30。
259.接下来,参照图9描述车辆的室内制热模式的操作。
260.图9是根据本公开的实施例的配备有用于车辆的气液分离装置的热泵系统中的车辆室内制热模式的操作状态图。
261.参照图9,在空调装置50中,连接热交换器54和气液分离装置100的制冷剂管线51可以通过第三制冷剂阀83的操作而关闭。
262.第一旁通管线64可以通过第三制冷剂阀83的操作而打开,并且第二旁通管线68可以通过第四制冷剂阀84的操作而关闭。
263.第一制冷剂连接管线85和第二制冷剂连接管线86通过第一制冷剂阀81和第二制冷剂阀82的操作而打开。
264.然后,从压缩机59供应的制冷剂沿制冷剂管线51流入内部冷凝器52a。
265.通过内部冷凝器52a的制冷剂可以沿着通过第一制冷剂阀81的操作打开的第一制
冷剂连接管线85和连接到第一制冷剂连接管线85的制冷剂管线51供应到气液分离装置100。
266.通过气液分离装置100的制冷剂沿着通过第二制冷剂阀82打开的第二制冷剂连接管线86流动。然后,制冷剂可以沿着通过第一制冷剂阀81的操作打开的制冷剂管线51流入热交换器54。
267.此处,第三膨胀阀66可以使供应的制冷剂膨胀后将制冷剂供应到热交换器54。
268.因此,热交换器54可以通过使从第三膨胀阀66供应的制冷剂与从第一冷却装置10或第二冷却装置20供应的冷却水进行热交换来蒸发制冷剂。
269.另一方面,在第一冷却装置10或第二冷却装置20中循环的冷却水在冷却电气部件15或电池模块30的同时升高温度。温度升高的冷却水流向热交换器54。
270.此时,热交换器54可以通过供应的制冷剂和各冷却水的热交换从冷却水中回收废热,以用于车辆的室内制热。
271.即,气液分离装置100可以从通过第一制冷剂连接管线85从内部冷凝器52a供应到贮液干燥器170的制冷剂中去除气体制冷剂,然后通过第二制冷剂连接管线86和制冷剂管线51将液体制冷剂供应到热交换器54。
272.另外,气液分离装置100可以在从在通过热交换器54时蒸发的制冷剂中去除液体制冷剂之后将气体制冷剂供应到压缩机59。
273.另一方面,开闭门52c打开,使得流入hvac模块52并通过蒸发器58的外部空气通过内部冷凝器52a。
274.因此,从外部流入的外部空气在通过未供应制冷剂的蒸发器58时以未被冷却的室温状态流入。流入的外部空气在通过内部冷凝器52a的同时转变为高温状态并流入车辆室内,从而实现车辆室内的制热。
275.此处,可以根据通过内部冷凝器52a的外部空气的温度来选择性地操作内部加热器52b。
276.即,当通过内部冷凝器52a的外部空气的温度低于目标温度时,可以操作内部加热器52b以加热流入车辆室内的外部空气。
277.当在通过内部冷凝器52a的同时完成与高温制冷剂的热交换的外部空气的温度低于预定温度或加热目标温度时,操作内部加热器52b。
278.当操作内部加热器52b时,外部空气可以在通过内部加热器52b的同时被加热并且以温度升高的状态流入车辆室内。
279.即,根据本实施例的热泵系统用于在需要车辆的室内制热时在热交换器54中利用电气部件15和电池模块30的废热来提高制冷剂的温度,从而降低压缩机59的功耗并提高加热效率。
280.即,热泵系统可以在重复上述操作的同时对车辆室内进行制热。
281.另一方面,虽然图中未示出,但当在车辆的室内制热模式下需要除湿时,可以通过第四制冷剂阀84的操作打开第二旁通管线68。
282.因此,通过第三膨胀阀66的操作而膨胀的制冷剂中的一部分制冷剂可以通过打开的第二旁通管线68流入蒸发器58。通过蒸发器58的制冷剂可以在通过气液分离装置100后供应到压缩机59。
283.此处,流入hvac模块52的外部空气在通过蒸发器58的同时被流入蒸发器58的低温状态的制冷剂除湿。然后,它在通过内部冷凝器52a的同时被转换成高温状态并流入车辆室内,从而可以对车辆内部进行制热和除湿。
284.即,当在车辆的室内制热模式下需要除湿时,热泵系统可以在不操作第一膨胀阀57的情况下执行室内除湿。
285.因此,当应用如上所述配置的根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置100及具有该气液分离装置100的热泵系统时,通过根据车辆的模式将供应的制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂后储存,并且将分离后的气体制冷剂和液体制冷剂分别选择性地供应到压缩机59、热交换器54或副冷凝器56,从而可以通过减少空调装置50的整体构成元件来降低生产成本。
286.另外,由于本公开同时执行常规上分开配置的贮液干燥器和储液器的功能,因此可以通过减少构成元件来确保安装空间,同时可以简化布局。
287.另外,本公开可以通过使积聚的制冷剂的流量最小化以增加在车辆的室内制冷或制热期间循环的制冷剂的流量来提高空调装置50的制冷和制热性能。
288.此外,本公开可以通过简化整个系统来减轻重量,并且可以提高空间利用率。
289.虽然结合目前被认为是实际的实施例的实施例描述了本公开,但是应当理解的是,本公开不限于所公开的实施例。相反,本公开旨在涵盖包括在所附权利要求书的思想和范围内的各种修改和等同布置。
技术特征:
1.一种用于车辆的气液分离装置,其包括:壳体,具有基于长度方向的开口的上表面和封闭的下表面;盖,安装在所述壳体的开口的上表面,所述盖被配置为封闭和密封所述壳体的内部,并包括位于所述盖的中心的出口、位于所述盖的第一侧的入口和位于所述盖的第二侧的安装孔;排气管,安装在所述盖中,使得排气管上部从所述出口突出;引导管,具有上表面开口的圆柱形状使得所述排气管插入所述引导管内部,并且在所述排气管的外周面和所述引导管的内周面之间形成气体制冷剂流动空间;安装盖,安装在所述壳体的封闭的下端内部,以固定所述引导管的下端;制冷剂引导件,位于所述壳体内部的所述盖侧,以防止流入所述入口的制冷剂中的液体制冷剂流入所述气体制冷剂流动空间,并固定于所述排气管;以及贮液干燥器,通过所述安装孔安装,使得所述贮液干燥器的上端突出到所述盖的外部,所述贮液干燥器的下端设置在所述壳体内部。2.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,在所述引导管中,在所述引导管的内周面的下部朝向所述引导管的中心突出形成至少一个固定肋,使得所述排气管固定于所述引导管的内部下部。3.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述引导管进一步包括:排油部,从引导管底部中心朝向所述壳体的内下表面突出,并包括与所述壳体连通的油孔。4.根据权利要求3所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述壳体进一步包括:油收集部,对应于所述排油部而从所述壳体的下表面朝向所述壳体的下部突出。5.根据权利要求4所述的用于车辆的气液分离装置,其中,在所述油收集部中,当流入所述气体制冷剂流动空间的气体制冷剂中包含的油排出到所述油孔中时,通过所述油的自重从所述排油部收集所述油。6.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,在所述安装盖中,所述安装盖的上表面是开口的,所述安装盖的下表面是封闭的,使得所述引导管的下端部分地插入,并且至少一个开孔沿圆周方向形成,以使储存在所述壳体内部的液体制冷剂流动。7.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述排气管包括:固定槽,形成在所述排气管的上端,使得所述排气管在使上端从所述盖向外突出预定间隔的位置处固定到所述盖;以及安装槽,形成在从所述固定槽朝所述排气管的下部隔开的位置处,使得所述制冷剂引导件位于所述壳体的内部的上部,并用于固定所述制冷剂引导件。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述入口的内周面插入所述固定槽中并固定,在所述制冷剂引导件中形成的插入槽的内周面插入所述安装槽中并固定。9.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述入口连接到冷凝或蒸发所述制冷剂的热交换器、蒸发器或内部冷凝器,并且所述出口连接到压缩机。10.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述贮液干燥器包括:主体部,内部设置有干燥材料;流入端口,形成在从所述安装孔突出到所述盖的外部的所述主体部的上端;以及排出端口,与所述壳体的内部的所述主体部连接并突出到所述壳体的下部的外部。11.根据权利要求10所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述流入端口选择性地连接到内部冷凝器或热交换器,并且所述排出端口选择性地连接到所述热交换器或副冷凝器。12.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置,其中,在所述壳体中,制冷剂储存单元形成在基于所述长度方向的从下部朝向上部的预定区间中。13.根据权利要求12所述的用于车辆的气液分离装置,其中,所述贮液干燥器的设置在所述壳体的内部的下端位于所述制冷剂储存单元中。14.一种热泵系统,其包括:第一冷却装置,包括连接到第一冷却水管线的第一散热器和第一水泵,其中所述第一冷却装置被配置为使冷却水在所述第一冷却水管线中循环以冷却至少一个电气部件和至少一个马达;第二冷却装置,包括连接到第二冷却水管线的第二水泵,其中所述第二冷却装置被配置为使冷却水在所述第二冷却水管线中循环;电池模块,设置在通过第一阀选择性地连接到所述第二冷却水管线的电池冷却水管线上;空调装置,被配置为使制冷剂在制冷剂管线中循环以通过利用所述制冷剂的相变来控制车辆室内的温度,并包括根据权利要求1所述的气液分离装置;以及冷却器,设置在所述电池冷却水管线中,冷却水通过所述冷却器,所述冷却器通过冷却器连接管线连接到所述空调装置,并使选择性地流入的冷却水与通过所述冷却器连接管线选择性地供应的制冷剂进行热交换以调节冷却水的温度;其中,所述气液分离装置选择性地连接到所述空调装置中包括的热交换器、内部冷凝器、蒸发器和副冷凝器。15.根据权利要求14所述的热泵系统,其中,所述空调装置包括:hvac模块,通过所述制冷剂管线连接,并包括开闭门,用于使通过所述蒸发器的外部空气根据所述车辆的制冷、制热和除湿模式选择性地流入到所述内部冷凝器;热交换器,分别连接到所述第一冷却水管线和所述第二冷却水管线,使得在所述第一
冷却装置和所述第二冷却装置中循环的冷却水通过所述热交换器,并连接到所述制冷剂管线;第一膨胀阀,设置在连接所述热交换器和所述蒸发器的所述制冷剂管线上;压缩机,通过所述制冷剂管线连接在所述蒸发器和所述内部冷凝器之间;第二膨胀阀,设置在所述冷却器连接管线上;第一旁通管线,连接将所述蒸发器和所述气液分离装置连接的所述制冷剂管线和所述热交换器,使得通过所述热交换器的制冷剂选择性地流入所述气液分离装置;第三膨胀阀,设置在所述内部冷凝器和所述热交换器之间的所述制冷剂管线上;以及第二旁通管线,连接所述热交换器和所述第三膨胀阀之间的所述制冷剂管线以及所述第一膨胀阀和所述蒸发器之间的所述制冷剂管线,使得通过所述内部冷凝器的制冷剂选择性地流入所述蒸发器。16.根据权利要求15所述的热泵系统,其中,所述副冷凝器设置在连接所述气液分离装置和所述蒸发器的所述制冷剂管线上,并且当所述热交换器冷凝所述制冷剂时,所述副冷凝器通过与外部空气进行热交换进一步冷凝在所述热交换器中冷凝的所述制冷剂。17.根据权利要求15所述的热泵系统,其进一步包括:第一制冷剂阀,设置在连接所述内部冷凝器和所述热交换器的所述制冷剂管线上;第二制冷剂阀,设置在连接所述气液分离装置和所述副冷凝器的所述制冷剂管线上;第一制冷剂连接管线,包括连接到连接所述热交换器和所述气液分离装置的所述制冷剂管线的一端以及连接到所述第一制冷剂阀的另一端;以及第二制冷剂连接管线,连接所述第一制冷剂阀和所述第二制冷剂阀。18.根据权利要求17所述的热泵系统,其中,所述第一旁通管线的一端通过设置在连接所述热交换器和所述气液分离装置的所述制冷剂管线上的第三制冷剂阀连接到所述制冷剂管线,所述第一旁通管线的另一端连接到所述蒸发器和所述气液分离装置之间的所述制冷剂管线,第四制冷剂阀设置在所述第二旁通管线上。19.根据权利要求18所述的热泵系统,其中,在车辆的室内制冷模式的情况下,所述第一旁通管线和所述第二旁通管线通过所述第三制冷剂阀和所述第四制冷剂阀的操作而关闭,所述第一制冷剂连接管线和所述第二制冷剂连接管线通过所述第一制冷剂阀和所述第二制冷剂阀的操作而关闭,所述气液分离装置从通过所述热交换器的所述制冷剂中去除气体制冷剂,然后将液体制冷剂供应到所述副冷凝器,并且从通过所述蒸发器的所述制冷剂中去除所述液体制冷剂,然后将所述气体制冷剂供应到所述压缩机。20.根据权利要求18所述的热泵系统,其中,当所述车辆处于室内制热模式下时,
连接所述热交换器和所述气液分离装置的所述制冷剂管线通过所述第三制冷剂阀的操作而关闭,所述第一旁通管线通过所述第三制冷剂阀的操作而打开,所述第二旁通管线通过所述第四制冷剂阀的操作而关闭,所述第一制冷剂连接管线和所述第二制冷剂连接管线通过所述第一制冷剂阀和所述第二制冷剂阀的操作而打开,并且所述气液分离装置从通过所述第一制冷剂连接管线从所述内部冷凝器供应的制冷剂中去除气体制冷剂,然后通过所述第二制冷剂连接管线将液体制冷剂供应到所述热交换器,并且从通过所述热交换器的制冷剂中去除液体制冷剂,然后将气体制冷剂供应到所述压缩机。21.根据权利要求15所述的热泵系统,其中,所述第二膨胀阀在通过利用与制冷剂进行热交换的冷却水冷却所述电池模块时操作,使通过所述冷却器连接管线流入的制冷剂膨胀后流入所述冷却器。22.根据权利要求15所述的热泵系统,其中,当在所述车辆的室内制热模式下需要除湿时,所述第三膨胀阀使从所述内部冷凝器供应的制冷剂膨胀,并且第四制冷剂阀打开所述第二旁通管线,使得通过所述第三膨胀阀的操作膨胀的所述制冷剂流入所述第二旁通管线。
技术总结
本发明公开了一种用于车辆的气液分离装置及具有该装置的热泵系统。根据本公开的实施例的用于车辆的气液分离装置包括:壳体,具有开口的上表面和封闭的下表面;盖,安装在壳体的开口的上表面,以封闭和密封壳体的内部,并包括出口和入口以及安装孔;排气管,安装在盖中;引导管,具有开口的上表面,使得排气管插入内部,并且在排气管的外周面和引导管的内周面之间形成气体制冷剂流动空间;安装盖,安装在壳体的封闭的下端内部;制冷剂引导件,防止流入入口的制冷剂中的液体制冷剂流入气体制冷剂流动空间,并固定于排气管;以及贮液干燥器。以及贮液干燥器。以及贮液干燥器。
技术研发人员:朴钟一 郑成斌 李星宰
受保护的技术使用者:起亚株式会社
技术研发日:2022.09.26
技术公布日:2023/7/4
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表航家之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)
航空之家 https://www.aerohome.com.cn/
飞机超市 https://mall.aerohome.com.cn/
航空资讯 https://news.aerohome.com.cn/