專利名稱：車輛用溫度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛用溫度控制裝置，并且更特別地涉及一種提高使用熱泵來實現(xiàn)空氣調節(jié)的混合動力車和電動車的空氣調節(jié)效率的技術。
背景技術：
如圖1中所示的熱泵被設計成使用位于內(nèi)部的內(nèi)部熱交換器500和位于外部的外部熱交換器502來對例如車輛的內(nèi)部進行空氣調節(jié)，其中根據(jù)通過4通閥506對由壓縮機 504壓縮的冷卻劑的流向進行的切換，內(nèi)部熱交換器500和外部熱交換器502被切換從而獨立地充當蒸發(fā)器和冷凝器。圖1例證性地示出當外部狀況是濕度低于零的空氣在外部熱交換器502周圍時的內(nèi)部加熱模式。在這種情況下，外部熱交換器502可能會變得覆蓋有霜而且霜降低外部熱交換器502的性能，使得內(nèi)部加熱性能被降低。因此，有必要在除霜模式下操作熱泵以便去除霜，這需要將加熱模式切換到除霜模式，使得難以適當?shù)乜刂栖囕v的內(nèi)部溫度?；旌蟿恿嚮螂妱榆嚺鋫溆须娏ρb置，諸如電動機、逆變器和轉換器。典型地，特定冷卻系統(tǒng)被設置在混合動力車中以便去除在電力裝置工作時產(chǎn)生的熱量，并且在相關技術中，來自電力裝置的熱量簡單地通過冷卻系統(tǒng)被排放到外部。本背景技術部分中公開的信息只是為了增強對本發(fā)明的一般背景的理解，并且不應被當作是承認或以任何形式暗示該信息形成了本領域技術人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是致力于提供一種車輛用溫度控制裝置而做出的，當車輛(諸如混合動力車或電動車)配備有電力裝置(諸如電動機、逆變器和轉換器)時，所述車輛用溫度控制裝置使用從電力裝置產(chǎn)生的熱量以及熱泵來提高車輛的空氣調節(jié)效率。本發(fā)明的示例性實施例提供了一種車輛用溫度控制裝置，包括電力裝置，其通過循環(huán)的冷卻水而被冷卻；加熱器芯(heater core)，其被布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器相鄰以接收已經(jīng)對電力裝置進行了冷卻的冷卻水；以及第一閥，其控制冷卻水從電力裝置到加熱器芯的供應。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以使用從電力裝置產(chǎn)生的熱量以及熱泵來提高車輛的空氣調節(jié)性能。在結合在本說明書中的附圖以及與附圖一起用于解釋本發(fā)明的某些原理的本發(fā)明的以下詳細說明中，將體現(xiàn)出或更詳細地闡述本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點。


圖1是示出相關技術的熱泵的視圖。
圖2是舉例說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛用溫度控制裝置的配置的視圖。圖3至5是示出本發(fā)明的操作的視圖。應該理解的是，附圖不一定要依比例，而是呈現(xiàn)出說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的稍微簡化的表示。本文中公開的本發(fā)明的特定設計特征，包括例如特定尺寸、方向、 位置和形狀，將部分地由期望的特定應用和使用環(huán)境來確定。在附圖中，附圖標記在附圖的幾幅圖中始終指代本發(fā)明的相同或等效部分。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的各種實施例，其實例在附圖中示出并在下面描述。雖然將結合示例性實施例來描述本發(fā)明，但應理解的是，本說明并非旨在將本發(fā)明限于那些示例性實施例。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋這些示例性實施例，而且涵蓋可包括在所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代形式、改型、等效形式和其它實施例。應該理解的是，本文中使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語包括一般的機動車輛(諸如包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛在內(nèi)的客車)、 包括各種艇和船在內(nèi)的水運工具、飛行器等，并且包括混合動力車、電動車、插電式混合電動車、氫動力車以及其它代用燃料車(例如從除石油以外的資源中取得的燃料)。如本文中所述，混合動力車是具有兩個或更多個動力源的車輛，例如既有汽油動力又有電動力的車輛。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛用溫度控制裝置包括電力裝置1， 其通過循環(huán)的冷卻流體(例如水)而被冷卻；加熱器芯5，其接收已經(jīng)對電力裝置1進行了冷卻的冷卻水并被布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器3相鄰；以及第一閥7，其控制冷卻水從電力裝置1到加熱器芯5的供應。此外，作為允許來自電力裝置1的冷卻水循環(huán)并交換熱量的熱交換器的熱泵加溫器11被進一步布置在用于將冷卻劑(例如制冷劑)供應到熱泵的外部熱交換器9的冷卻劑管路中，并且第二閥13被進一步設置以控制冷卻水從電力裝置1到熱泵加溫器11的供應。S卩，該配置被設計成通過使用來自可以是電動機、逆變器或轉換器的電力裝置 1(諸如在驅動電動車或混合動力車時使用的那些裝置)的熱量，除了對內(nèi)部加熱之外，還從熱泵的外部熱交換器9去除霜。用于排放冷卻水的公共供應管線15和用于收集冷卻水的公共收集管線17被連接到電力裝置1，其中公共供應管線15被分成連接到加熱器芯5的第一供應管線19和連接到熱泵加溫器11的第二供應管線21，并且公共收集管線17被分成連接到加熱器芯5的第一收集管線23和連接到熱泵加溫器11的第二收集管線25。在該配置中，冷卻水泵27被布置在公共供應管線15中以將冷卻水從電力裝置1 供應到加熱器芯5和熱泵加溫器11，第一閥7被布置在第一供應管線19中，并且第二閥13 被布置在第二供應管線21中。因此，當操作冷卻水泵27并且打開第一閥7時，由電力裝置1加熱的冷卻水通過第一供應管線19供應到加熱器芯5，并且其中，當打開第二閥13時，冷卻水通過第二供應管線21供應到熱泵加溫器11。加熱器芯5布置在當與熱泵的內(nèi)部熱交換器3交換熱量時借以把空氣送到內(nèi)部的通道中，并且使得可以通過額外地加熱經(jīng)由熱泵的內(nèi)部熱交換器3加熱的空氣，或者當熱泵工作在加熱模式時獨立地加熱送到內(nèi)部的空氣，來提供適當?shù)膶?nèi)部加熱的性能。此外，在示例性實施例中，通過進一步將正溫度系數(shù)(PTC)加熱器四布置在當與熱泵的內(nèi)部熱交換器3交換熱量時借以把空氣送到內(nèi)部的通道中，甚至在利用熱泵的加熱和利用加熱器芯5的加熱難以進行的車輛初始冷起動的情況下，也可以通過激活PTC加熱器四來對內(nèi)部進行加熱。在下文中參考圖3至5來描述具有上述配置的本發(fā)明的操作。圖3示出了當內(nèi)部由加熱器芯5加熱時的情況，其中，當通過冷卻水泵27來泵送經(jīng)由電力裝置1加熱的冷卻水時，冷卻水通過打開的第一閥7被供應到加熱器芯5并且對經(jīng)過加熱器芯5的空氣進行加熱，使得可以對內(nèi)部進行加熱。在該處理中，如果需要更多的加熱，則可以操作熱泵或PTC加熱器四，并且當僅使用加熱器芯5就足以進行加熱時可以僅操作加熱器芯5，使得可以減少用于操作熱泵或PTC 加熱器四的不必要的能量消耗。圖4示出了用于去除熱泵的外部熱交換器9上的霜的除霜模式。在本發(fā)明中，在除霜模式中不操作熱泵來去除霜，但是冷卻水泵27通過第二閥13將來自電力裝置1的廢熱供應到熱泵加溫器11，且熱泵工作在內(nèi)部加熱模式下，以便使熱泵加溫器11提高流到外部熱交換器9中的冷卻劑的溫度，從而去除霜。因此，霜被熱泵加溫器11去除，并且甚至熱泵保持工作在內(nèi)部加熱模式下，外部熱交換器9也能平穩(wěn)地工作，使得可以確保對內(nèi)部的更穩(wěn)定和平穩(wěn)的加熱。盡管圖3和4示出了當來自電力裝置1的冷卻水僅被供應到加熱器芯5或熱泵加溫器11之一時的情況，但是當足夠的廢熱從電力裝置1產(chǎn)生時，可以通過將冷卻水同時供應到加熱器芯5和熱泵加溫器11對內(nèi)部進行加熱，來去除霜。圖5示出除濕功能，與加熱不同，其通過將熱泵的內(nèi)部熱交換器3切換為蒸發(fā)器并送入空氣來去除空氣中的濕氣。在該處理中，已經(jīng)經(jīng)過內(nèi)部熱交換器3的空氣在經(jīng)過加熱器芯5時被加熱到所需內(nèi)部溫度的水平，使得可以從內(nèi)部環(huán)境中去除濕氣。在該實施例中，打開第一閥7，并且使冷卻水泵27工作。為了例證和描述的目的，已經(jīng)給出了本發(fā)明的具體示例性實施例的前述說明。它們并非意在是無遺漏的或者將本發(fā)明限制于所公開的精確形式，并且根據(jù)上述教導顯然有許多改型和變型是可能的。選擇并描述示例性實施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理及其實際應用，從而使其他的本領域技術人員能夠做出并利用本發(fā)明的各種示例性實施例及其各種替代形式和改型。本發(fā)明的范圍應由所附權利要求及其等價形式來限定。
權利要求
1.一種車輛用溫度控制裝置，包括電力裝置，其通過循環(huán)的冷卻流體而被冷卻；加熱器芯，其被布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器相鄰以接收已經(jīng)對所述電力裝置進行了冷卻的冷卻流體；和第一閥，其控制冷卻流體從所述電力裝置到所述加熱器芯的供應。
2.如權利要求1所述的車輛用溫度控制裝置，還包括熱泵加溫器，其是允許來自所述電力裝置的冷卻流體循環(huán)并交換熱量的熱交換器，并且布置在用于將冷卻劑供應到所述熱泵的外部熱交換器的冷卻劑管路中；和第二閥，其控制冷卻流體從所述電力裝置到所述熱泵加溫器的供應。
3.如權利要求2所述的車輛用溫度控制裝置，還包括冷卻流體泵，該冷卻流體泵泵送來自所述電力裝置的冷卻流體以將其供應到所述加熱器芯和所述熱泵加溫器。
4.如權利要求3所述的車輛用溫度控制裝置，其中，用于排放冷卻流體的公共供應管線和用于收集冷卻流體的公共收集管線被連接到所述電力裝置，所述公共供應管線被分成連接到所述加熱器芯的第一供應管線和連接到所述熱泵加溫器的第二供應管線，所述公共收集管線被分成連接到所述加熱器芯的第一收集管線和連接到所述熱泵加溫器的第二收集管線，所述冷卻流體泵被布置在所述公共供應管線中， 所述第一閥被布置在所述第一供應管線中，并且所述第二閥被布置在所述第二供應管線中。
5.如權利要求4所述的車輛用溫度控制裝置，其中，所述加熱器芯布置在當與所述熱泵的所述內(nèi)部熱交換器交換熱量時借以把空氣送到內(nèi)部的通道中。
6.如權利要求5所述的車輛用溫度控制裝置，還包括位于當與所述熱泵的所述內(nèi)部熱交換器交換熱量時借以把空氣送到內(nèi)部的通道中的正溫度系數(shù)加熱器。
7.如權利要求1所述的車輛用溫度控制裝置，其中，所述冷卻流體是水。
8.一種裝置，包括電力裝置，其通過循環(huán)的冷卻流體而被冷卻；加熱器芯，其被布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器相鄰以接收已經(jīng)對所述電力裝置進行了冷卻的冷卻流體；和第一閥，其控制冷卻流體從所述電力裝置到所述加熱器芯的供應。
9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述電力裝置是從電動機、逆變器和轉換器中選出的。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述裝置位于混合動力車內(nèi)。
11.一種方法，包括通過使冷卻流體循環(huán)經(jīng)過電力裝置來冷卻所述電力裝置；在布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器相鄰的加熱器芯處接收已經(jīng)對所述電力裝置進行了冷卻的冷卻流體；和控制冷卻流體從所述電力裝置到所述加熱器芯的供應。
12.如權利要求11所述的方法，還包括操作作為允許來自所述電力裝置的冷卻流體循環(huán)并交換熱量的熱交換器的熱泵加溫器，所述熱泵被布置在用于將冷卻劑供應到所述熱泵的外部熱交換器的冷卻劑管路中；和控制冷卻流體從所述電力裝置到所述熱泵加溫器的供應。
13.如權利要求12所述的方法，還包括通過冷卻流體泵泵送來自所述電力裝置的冷卻流體以將其供應到所述加熱器芯和所述熱泵加溫器。
14.如權利要求11所述的方法，其中，所述電力裝置是從電動機、逆變器和轉換器中選出的。
15.如權利要求14所述的方法，其中，所述電力裝置是混合動力車的部件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛用溫度控制裝置，包括電力裝置，其通過循環(huán)的冷卻流體而被冷卻；加熱器芯，其被布置成與熱泵的內(nèi)部熱交換器相鄰以接收已經(jīng)對電力裝置進行了冷卻的冷卻流體；以及第一閥，其控制冷卻流體從電力裝置到加熱器芯的供應。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，當車輛(諸如混合動力車或電動車)配備有電力裝置(諸如電動機、逆變器和轉換器)并且通過熱泵進行空氣調節(jié)時，可以使用從電力裝置產(chǎn)生的熱量以及熱泵來提高車輛的空氣調節(jié)性能。
文檔編號B60H1/22GK102476572SQ20111012002
公開日2012年5月30日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者具俊模, 尹正煥, 樸俊奎, 樸熙相, 金玄 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社