CN116234709A - 热量管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明的热量管理系统涉及一种这样的热量管理系统，其包括：第一热交换器，其与从压缩机引入的热交换介质交换热量；第一膨胀阀，其使从第一热交换器引入的热交换介质膨胀并将其发送到冷凝器；第二膨胀阀，其能够使从冷凝器引入的热交换介质膨胀；第二热交换器，其在从第二膨胀阀引入的热交换介质与发热部件之间交换热量；储液器，其存储从第二热交换器引入的热交换介质，然后将热交换介质供应到压缩机；以及内部热交换器，其在从冷凝器排放的热交换介质与从蒸发器排放的热交换介质之间交换热量，其中，通过减小构成制冷剂模块的部件之间的距离并且通过最小化制冷剂的压力损失，可以提高系统性能。

Description

热量管理系统

技术领域

本发明涉及一种热量管理系统，其中构成用于冷却车辆和冷却电子部件的制冷剂系统的部件是模块化的。

背景技术

近年来，电动车辆在汽车领域已经被关注，以实现环境友好的技术，作为能源耗尽等问题的解决方案。

电动车辆使用通过从电池或燃料电池接收电力而驱动的马达行进，从而导致低碳排放和低噪声。此外，电动车辆是环境友好的，因为在电动车辆中使用的马达比常规发动机更节能。

这种电动车辆包括用于空调目的的用于冷却或加热车辆的室内侧以及用于冷却诸如驱动马达、电池和逆变器的电子部件的热量管理系统。

热量管理系统包括用于冷却车辆的室内侧和用于冷却电气部件的制冷剂系统。然而，制冷剂系统需要大量的部件来使制冷剂循环和连接它们的大量的管，因此，组装制冷剂系统的过程复杂且困难。另外，将部件彼此连接的管很长，产生在其中流动的制冷剂的压降，这导致系统中的性能损失。

[相关技术文献]

[专利文献]

KR 2014-0147365 A(2014年12月30日)

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种热量管理系统，其中构成用于冷却车辆的室内侧和冷却电子部件的冷却系统的部件之间的距离被减小，以减少将部件彼此连接的管和块中的制冷剂的压力损失，从而提高系统的性能，并提高组装性。

技术方案

在一个总的方面，一种热量管理系统包括：第一热交换器，所述第一热交换器使从压缩机流入所述第一热交换器中的热交换介质进行热交换；第一膨胀阀，所述第一膨胀阀使从所述第一热交换器流入所述第一膨胀阀中的所述热交换介质膨胀，并将膨胀的所述热交换介质传输到冷凝器；第二膨胀阀，所述第二膨胀阀使从所述冷凝器流入所述第二膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；第二热交换器，所述第二热交换器使从所述第二膨胀阀流入所述第二热交换器中的所述热交换介质与发热部件进行热交换；储液器，所述储液器存储从所述第二热交换器流入所述储液器中的所述热交换介质，并将所述热交换介质供应到所述压缩机；内部热交换器，所述内部热交换器使从所述冷凝器排放的所述热交换介质与从蒸发器排放的热交换介质进行热交换。

所述发热部件可以包括电池或电子部件，并且所述第二热交换器可以冷却或加热所述发热部件。

所述第一热交换器、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述第二热交换器、所述储液器和所述内部热交换器可以是模块化的并且一体地形成。

所述第二膨胀阀和所述内部热交换器可以在高度方向上设置在所述第二热交换器上方。

所述储液器可以在所述高度方向上设置在所述第二热交换器下方。

所述第二热交换器可以具有在所述高度方向上形成在所述第二热交换器的上部处的热交换介质入口，以及在所述高度方向上形成在所述第二热交换器的下部处的热交换介质出口。

所述热量管理系统还可以包括第一连接块，所述第一连接块将所述冷凝器的热交换介质出口和所述第二膨胀阀的热交换介质入口彼此连接，并将所述冷凝器的热交换介质出口和所述内部热交换器的热交换介质入口彼此连接。

所述热量管理系统还可以包括第二连接块，所述第二连接块将所述第二膨胀阀的热交换介质出口和所述第二热交换器的热交换介质入口彼此连接，并且将所述第二热交换器的热交换介质出口和所述储液器的热交换介质入口彼此连接。

所述第二连接块可以基于所述第二膨胀阀设置成与所述第一连接块相对，从所述第一连接块的与所述冷凝器连接的热交换介质入口到所述第二连接块的与所述第二膨胀阀连接的热交换介质入口的流动路径可以以直线形成。

所述第一连接块的一对热交换介质出口可以位于相同的高度处。

所述第一热交换器的热交换介质出口、所述第二膨胀阀的热交换介质入口、以及所述内部热交换器的一个热交换介质入口和另一热交换介质出口中的全部都可以形成在同一侧。

所述热量管理系统还可以包括分别连接到所述第一热交换器、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述第二热交换器和所述内部热交换器的连接管，其中，所述连接管形成为沿同一方向延伸，使得所述连接管的端部位于特定区域内。

所述热量管理系统还可以包括：所述冷凝器，所述冷凝器通过与空气交换热量来冷却从所述第一膨胀阀流入到所述冷凝器中的所述热交换介质，并将冷却的所述热交换介质传输到所述第二膨胀阀；以及空调装置，所述空调装置冷却和加热室内侧，其中，所述冷凝器为风冷冷凝器，并且所述风冷冷凝器安装在所述空调装置上。

所述热量管理系统还可以包括：第三膨胀阀，所述第三膨胀阀使从所述冷凝器流入所述第三膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；以及蒸发器，所述蒸发器使从所述第三膨胀阀流入所述蒸发器中的所述热交换介质与要在室内供应的空气进行热交换，然后将所述热交换介质传输到所述储液器。

所述热量管理系统还可以包括室内单元，所述室内单元连接在所述压缩机与所述第一热交换器之间，并且使从所述压缩机流入所述室内单元中的所述热交换介质与要在室内供应的空气进行热交换，然后将所述热交换介质传输到所述第一热交换器。

在另一个总的方面，一种制冷剂模块包括：第一冷凝器，所述第一冷凝器使从压缩机流入所述第一冷凝器中的热交换介质进行热交换；第一膨胀阀，所述第一膨胀阀设置在所述第一冷凝器的侧表面旁边，并且使从所述第一冷凝器流入所述第一膨胀阀中的所述热交换介质膨胀，并将膨胀的所述热交换介质传输到第二冷凝器；电池冷却器，所述电池冷却器设置在所述第一冷凝器的侧表面旁边，并且使所述热交换介质与发热部件进行热交换；第二膨胀阀，所述第二膨胀阀设置在所述电池冷却器上方，并且使从所述第二冷凝器流入所述第二膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；内部热交换器，所述内部热交换器设置在所述电池冷却器上方和所述第二膨胀阀的侧表面旁边，并且使从所述第二冷凝器排放的制冷剂与从蒸发器排放的热交换介质进行热交换；储液器，所述储液器设置在所述电池冷却器下方，存储从所述电池冷却器流入所述储液器中的所述热交换介质，并且将所述热交换介质供应至所述压缩机；第一连接块，所述第一连接块联接到所述第二膨胀阀和所述内部热交换器，将所述第二冷凝器的热交换介质出口和所述第二膨胀阀的热交换介质入口彼此连接，并且将所述第二冷凝器的热交换介质出口和所述内部热交换器的热交换介质入口彼此连接；以及第二连接块，所述第二连接块联接到所述第二膨胀阀和所述电池冷却器，将所述第二膨胀阀的热交换介质出口和所述电池冷却器的热交换介质入口彼此连接，并将所述电池冷却器的热交换介质出口和所述储液器的热交换介质入口彼此连接。

所述第一冷凝器、所述第一膨胀阀、所述电池冷却器、所述第二膨胀阀、所述内部热交换器、所述储液器、所述第一连接块和所述第二连接块可以是模块化的并且一体地形成。

所述第一冷凝器的热交换介质出口、所述第二膨胀阀的热交换介质入口、以及所述内部热交换器的一个热交换介质入口和另一热交换介质出口中的全部都可以形成在同一侧。

所述制冷剂模块还可以包括分别连接到所述第一冷凝器、所述第一膨胀阀、所述电池冷却器、所述第二膨胀阀和所述内部热交换器的连接管，其中，所述连接管形成为沿同一方向延伸，使得所述连接管的端部位于特定区域内。

有益效果

根据本发明的热量管理系统的优点在于，构成用于冷却车辆的室内侧和冷却电子部件的冷却系统的部件之间的距离可以被减小，以减少将部件彼此连接的管和块中的制冷剂的压力损失，从而提高系统的性能，并且提高构成冷却系统的部件之间的组装性。

此外，根据本发明的热量管理系统的优点在于，在加热期间热交换介质流过的路径被设计成尽可能不弯曲，从而最小化热交换介质的压降并提高系统的性能。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的包括制冷剂系统和冷却剂系统的热量管理系统的加热模式的构造图。

图2和图3是分别示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂模块的正视立体图和后视立体图。

图4是示出图2的热量管理系统的立体图，压缩机和空调装置被添加到该热量管理系统。

图5是示出根据本发明的实施方式的包括制冷剂系统和冷却剂系统的热量管理系统的冷却和电池冷却模式的构造图。

图6是示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂模块的分解立体图。

图7至图11是分别示出根据本发明的实施方式的部件根据热量管理系统的制冷剂模块的组装顺序被组装的状态的立体图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的具有如上所述的构造的热量管理系统。

图1是示出根据本发明的实施方式的包括制冷剂系统和冷却剂系统的热量管理系统的加热模式的构造图，图2和图3是分别示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂模块的正视立体图和后视立体图，并且图4是示出图2的热量管理系统的立体图，压缩机和空调装置被添加到该热量管理系统。

如图所示，根据本发明的热量管理系统可以是制冷剂系统200，并且根据本发明的热量管理系统可以很大程度上包括第一热交换器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第二热交换器、储液器和内部热交换器。此外，根据本发明的热量管理系统还可以包括冷凝器和空调装置，并且还可以包括第三膨胀阀和蒸发器。

第一热交换器可以是第一冷凝器，并且第一冷凝器可以是水冷冷凝器220。水冷冷凝器220可用于使用冷却剂来冷却作为从压缩机210引入的热交换介质的制冷剂。水冷冷凝器220可以在制冷剂流动方向上连接到压缩机210的下游侧。另外，冷凝器可以是第二冷凝器，第二冷凝器可以是风冷冷凝器230。风冷冷凝器230可用于使用外部空气来冷却制冷剂，并且风冷冷凝器230可在制冷剂流动方向上连接到水冷冷凝器220的下游侧。另外，第一膨胀阀225可以安装在制冷剂流动路径上，该制冷剂流动路径将水冷冷凝器220的制冷剂出口和风冷冷凝器230的制冷剂入口彼此连接。结果，从压缩机210引入到水冷冷凝器220中的制冷剂可以与水冷冷凝器220中的冷却剂交换热量，使得制冷剂被冷却，从而将制冷剂冷凝成液相制冷剂。然后，已经穿过水冷冷凝器220的制冷剂可以在穿过第一膨胀阀225时被节流和膨胀。此外，已经穿过第一膨胀阀225的制冷剂可以流入风冷冷凝器230中。在风冷冷凝器230中，制冷剂可以与外部空气交换热量，使得制冷剂被进一步冷却。这里，压缩机210可以是通过接收电力驱动的电动压缩机，并且用于吸入和压缩制冷剂并将压缩的制冷剂朝向水冷冷凝器220排放。此外，根据第一膨胀阀225是如何操作的，第一膨胀阀225可以节流和膨胀制冷剂、使制冷剂绕过或阻挡制冷剂的流动。此外，风冷冷凝器230可以用作冷凝器或蒸发器，并且风冷冷凝器230的功能可以根据第一膨胀阀225用作什么而变化。也就是说，在制冷剂系统200被用作空调器环路的情况下，第一膨胀阀225被完全打开以允许制冷剂从中穿过，并且风冷冷凝器230与水冷冷凝器220一起用作冷凝器，使得在穿过水冷冷凝器220时被主要地冷却的制冷剂可以在随后穿过风冷冷凝器230时被次要地进一步冷却。此外，在制冷剂系统200用作热泵环路的情况下，第一膨胀阀225对制冷剂进行节流，并且风冷冷凝器230用作蒸发器。风冷冷凝器230可以以风冷的方式被冷却或由外部空气加热。另外，风冷冷凝器230可以安装在空调装置150上。空调装置150是用于冷却和加热车辆的室内侧的装置。鼓风机152安装在空调装置150的一侧以吹送空气，并且温度控制门151可以安装在空调装置150内部。此外，蒸发器242、室内单元470和PTC加热器480(其为空气加热型加热器)安装在空调装置150中，并且空调装置150可以设置和构造成允许从鼓风机152排放的空气在仅穿过蒸发器242之后在室内流动，或者在穿过蒸发器242然后穿过室内单元470和PTC加热器480之后在室内流动，这取决于温度控制门151是如何操作的。这里，空调装置150可以安装在车辆的内侧和室外侧，风冷冷凝器230、蒸发器242和室内单元470可以设置在位于车辆的室外侧的发动机室中，并且空调装置150和PTC加热器480的冷空气排放端口和暖空气排放端口可以设置在车辆的室内侧。

第二膨胀阀251可以在制冷剂流动方向上连接到风冷冷凝器230的下游侧。此外，第二膨胀阀251可以节流并膨胀从风冷冷凝器230流入第二膨胀阀251中的制冷剂。此时，根据第二膨胀阀251是如何操作的，第二膨胀阀251可以节流和膨胀制冷剂、使制冷剂绕过或阻挡制冷剂的流动。

第二热交换器可以是电池冷却器252，并且电池冷却器252可以在制冷剂流动方向上连接到第二膨胀阀251的下游侧。此外，电池冷却器252可以使从第二膨胀阀251流入电池冷却器252中的制冷剂与作为发热部件的电池350和电气部件460中的至少一者进行热交换。

储液器260用于存储从电池冷却器252流入储液器260中的制冷剂并将所存储的制冷剂供应至压缩机210。储液器260的制冷剂入口可以在制冷剂流动方向上连接到电池冷却器252的下游侧，并且储液器260的制冷剂出口可以连接到压缩机210。此外，储液器260可以将流入储液器260中的制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂，并且仅将气相制冷剂供应至压缩机210。

内部热交换器233用于在从风冷冷凝器230排放的制冷剂与从蒸发器242排放的制冷剂之间交换热量以提高冷却性能。这里，内部热交换器233被构造成允许将第一连接块270和第三膨胀阀240彼此连接的制冷剂管线从中穿过，并且允许将蒸发器242和储液器260彼此连接的制冷剂管线从中穿过，使得在内部热交换器233中可以在流入第三膨胀阀240之前的制冷剂与穿过蒸发器242之后的制冷剂之间交换热量。结果，制冷剂可以在流入第三膨胀阀240之前被内部热交换器233进一步冷却，并且可以通过蒸发器242提高冷却性能，从而提高制冷剂系统的效率。

第三膨胀阀240可以用于对制冷剂进行节流，允许制冷剂从中穿过，或者阻挡制冷剂的流动。另外，第三膨胀阀240可以与第二膨胀阀251并联地构造。也就是说，第三膨胀阀240可以连接到在第一连接块270处分叉的两条制冷剂管线中的一条，并且第二膨胀阀251可以连接到另一条。在这种情况下，第三膨胀阀240可以在制冷剂流动方向上设置在蒸发器242的上游，并且第二膨胀阀251可以设置在电池冷却器252的上游。

蒸发器242在制冷剂流动方向上设置在第三膨胀阀240的下游，并且设置在车辆的空调装置150内部，使得通过空调装置的鼓风机152流动的空气在穿过蒸发器242时可以被冷却，并且冷却的空气可以被供应到车辆的室内侧，以用于冷却车辆的室内侧。

这样，第三膨胀阀240和蒸发器242可以形成一个组，第二膨胀阀251和电池冷却器252可以形成另一组，并且两个组可以并联地构造在制冷剂管线上。另外，在制冷剂流动方向上形成在蒸发器242和电池冷却器252的下游的制冷剂管线可以接合在一起以形成一个制冷剂管线，并且一个制冷剂管线可以连接到储液器260。

此外，根据本发明的热量管理系统还可以包括室内单元215。

室内单元215连接在压缩机210和水冷冷凝器220之间，该水冷冷凝器220是第一热交换器，并且室内单元215可以设置在空调装置150内部。结果，室内单元215可以使从压缩机210流入室内单元215中的制冷剂与要在室内供应的空气进行热交换并且将制冷剂传输到水冷冷凝器220，并且可以将热交换的空气供应到车辆的室内侧用于加热。此外，PTC加热器480在空调装置150中沿空气流动方向设置在室内单元215的下游，使得在通过PTC加热器480被进一步加热之后，通过室内单元215温度已经升高的空气可以在室内被供应。

此外，根据本发明的实施方式的热量管理系统还可以包括冷却剂系统300。虽然上述制冷剂系统200被构造成使制冷剂循环以冷却或加热车辆的室内侧，但是冷却剂系统300可以被构造成使冷却剂循环以冷却发热部件。这里，冷却剂系统300可以包括电散热器310、水冷冷凝器220、储液罐370、第一冷却剂泵450、电气部件460、第一方向切换阀320、电池冷却器252、第二方向切换阀330、旁路管线301、冷却剂加热器430、第二冷却剂泵340、连接接头312和电池350。

电散热器310是冷却与电气部件460或电池350进行热交换的冷却剂的散热器，并且电散热器310可以通过冷却风扇311以风冷的方式冷却。如上所述，制冷剂和冷却剂可以在穿过水冷冷凝器220时交换热量，并且水冷冷凝器220可以在冷却剂流动方向上连接到散热器310的下游侧。储液罐370可以用于存储冷却剂并且补充冷却剂管线上的不足的冷却剂，并且储液罐370可以在冷却剂流动方向上连接在水冷冷凝器220与第一冷却剂泵450之间。第一冷却剂泵450是用于泵送冷却剂使得冷却剂沿着冷却剂管线循环的装置，并且第一冷却剂泵450可以在冷却剂流动方向上设置在储液罐370的下游并且安装在冷却剂管线上。电气部件460可以是驱动马达、逆变器、车载充电器(OBC)等，并且可以以这样的方式安装，冷却剂管线穿过电气部件460以在电气部件460和冷却剂之间交换热量。第一方向切换阀320可沿冷却剂流动方向连接到电气部件460的下游侧，并且第一方向切换阀320可连接到电散热器310和连接接头312，以用于切换冷却剂流动方向，使得在穿过电气部件460之后，冷却剂朝向电散热器310或朝向连接接头312流动。如上所述，制冷剂和冷却剂可以在穿过电池冷却器252时交换热量，并且电池冷却器252可以在冷却剂流动方向上连接到第一方向切换阀320的下游侧。第二方向切换阀330可以在冷却剂流动方向上连接到电池冷却器252的下游侧，并且第二方向切换阀330可以与分支点相邻地连接，在该分支点处，储液罐370、旁路管线301、以及冷却剂加热器430的上游侧接合在一起。结果，根据第二方向切换阀330是如何操作的，连接到第二方向切换阀330的三条冷却剂管线可以彼此连接或断开。旁路管线301的一端可以连接到将第二方向切换阀330和冷却剂加热器430彼此连接的冷却剂管线，并且旁路管线301的另一端可以连接到连接接头312，使得冷却剂被绕过。冷却剂加热器430是用于加热冷却剂的装置，并且可以在冷却剂流动方向上连接到第二方向切换阀330的下游侧。第二冷却剂泵340是用于泵送冷却剂使得冷却剂沿着冷却剂管线循环的装置，并且第二冷却剂泵340可以在冷却剂流动方向上连接到冷却剂加热器430的下游侧并且安装在冷却剂管线上。连接接头312是三条冷却剂管线彼此相交并连通的部分。连接接头312的一个端口可以连接到将第一方向切换阀320和电池冷却器252彼此连接的冷却剂管线，并且连接接头312的另一端口可以连接到旁路管线301，并且连接接头312的另一个端口可以连接到电池350的下游冷却剂管线。电池350是车辆的电源，并且可以是车辆中的电气部件460的驱动源。替代地，电池350可用于存储从与其连接的燃料电池供应的电力，或用于存储从外部供应的电力。电池350可以设置在第二冷却剂泵340与连接接头312之间的冷却剂管线上，并且电池350可以通过与穿过电池350的冷却剂交换热量而被加热或冷却。

此外，鼓风机152可以安装在空调装置150的一侧以吹送空气，温度控制门151可以安装在空调装置150内部。另外，设置在空调装置中的蒸发器242和室内单元215可以设置和构造成允许从鼓风机152排放的空气在仅穿过蒸发器242之后在室内流动，或者在穿过蒸发器242然后穿过室内单元215之后在室内流动，这取决于温度控制门151是如何操作的。

<加热模式>

图1是示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的加热模式的构造图。

参照图1，当根据本发明的实施方式的热量管理系统在加热(热泵)模式下操作时，在制冷剂系统200中，在压缩机210中压缩的制冷剂可以在穿过室内单元215时与要在室内供应的空气交换热量，使得空气被加热以用于加热。然后，在穿过水冷冷凝器220之后，在第一膨胀阀225中被节流和膨胀的制冷剂在穿过风冷冷凝器230时被蒸发，使得制冷剂通过与外部空气交换热量来吸收外部热量。然后，在绕过第二膨胀阀251之后，制冷剂通过在穿过电池冷却器252时交换热量而从冷却剂吸收热量。然后，制冷剂被收集在储液器260中并且回流到压缩机210中。通过重复上述过程，进行加热。此时，第三膨胀阀240被关闭，制冷剂不流向蒸发器242和内部热交换器233。

在冷却剂系统300中，可以通过第一冷却剂泵450泵送从储液罐370流动的冷却剂，并且冷却剂可以通过在穿过电气部件460时交换热量来从电气部件460吸收热量。然后，在穿过第一方向切换阀320之后，冷却剂可以在穿过电池冷却器252时交换热量，使得制冷剂从冷却剂吸收热量。此后，冷却剂可经由第二方向切换阀330流入储液罐370中。另外，通过第二冷却剂泵340泵送的冷却剂通过在穿过电池350时交换热量而从电池350吸收热量，并且然后制冷剂可以通过在冷却剂穿过电池冷却器252时交换热量来从冷却剂吸收热量。此后，冷却剂可经由第二方向切换阀330流入储液罐370中。这里，冷却剂加热器430可以操作以加热冷却剂，并且由冷却剂加热器430加热的冷却剂可以在穿过电池350时加热电池350。另外，冷却剂可以不从连接到第一方向切换阀320的左侧的冷却剂管线流动到电散热器310和水冷冷凝器220。

<冷却和电池冷却模式>

图5是示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的冷却和电池冷却模式的构造图。

参照图5，当根据本发明的实施方式的热量管理系统在冷却(空调器)和电池冷却模式下操作时，在制冷剂系统200中，在压缩机210中压缩的制冷剂在穿过室内单元之后通过在穿过水冷冷凝器220时与冷却剂交换热量而被冷凝，然后制冷剂在绕过第一膨胀阀225之后在穿过风冷冷凝器230时被进一步冷却和冷凝。此后，制冷剂可以分支，并且一些制冷剂可以在穿过第三膨胀阀240时被节流和膨胀，然后在蒸发器242中与要在室内供应的空气交换热量，使得冷却空气可以用于冷却。从蒸发器242排放的制冷剂流入储液器260中。此时，流入第三膨胀阀240中之前的制冷剂和穿过蒸发器242之后的制冷剂可以在内部热交换器233中彼此交换热量。另外，从风冷冷凝器230排放和分叉的其它制冷剂可以在穿过第二膨胀阀251时被节流和膨胀，然后在电池冷却器252中与冷却剂交换热量以冷却冷却剂。已经穿过电池冷却器252的制冷剂流入储液器260中。被收集在储液器260中的制冷剂被供应回到压缩机210。通过重复上述过程，执行冷却。

在冷却剂系统300中，冷却剂可以在从储液罐370穿过第一冷却剂泵450之后冷却电气部件460。然后，在穿过第一方向切换阀320之后，冷却剂通过在散热器310中与外部空气交换热量而被冷却，然后在水冷冷凝器220中与制冷剂交换热量以冷却制冷剂。从水冷冷凝器220排放的冷却剂被收集在储液罐370中，并且重复上述过程。此外，在电池侧，在通过第二冷却剂泵340泵送的冷却剂在穿过电池350时冷却电池之后，冷却剂可以通过在电池冷却器252中与制冷剂交换热量而被冷却。然后，在相继穿过第二方向切换阀330和冷却剂加热器430之后，冷却剂可以流动并循环到第二冷却剂泵340中。此时，可以操作第一方向切换阀320和第二方向切换阀330，以防止冷却剂流过与第一方向切换阀320的右侧连接的冷却剂管线，并且防止冷却剂流过与第二方向切换阀330的左侧连接的冷却剂管线。

在下文中，将更详细地描述根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂系统中的制冷剂模块的上述构造。

图6是示出根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂模块的分解立体图，并且图7至图11是分别示出根据本发明的实施方式的部件根据热量管理系统的制冷剂模块的组装顺序被组装的状态的立体图。

如图所示，在根据本发明的实施方式的热量管理系统的制冷剂系统中，制冷剂模块201可以包括水冷冷凝器220、第一膨胀阀225、第二膨胀阀251、电池冷却器252、储液器260和内部热交换器233，还可以包括第一连接块270和第二连接块280，并且还可以包括连接到上述部件的连接管和第三膨胀阀240。

水冷冷凝器220可以以矩形平行六面体形状形成为在高度方向上形成具有相对长的边的竖直上长的，并且可以联接到固定支架221。此外，水冷冷凝器220可具有在纵向方向上形成在左侧表面的下部处的制冷剂入口和在纵向方向上形成在右侧表面的下部处的制冷剂出口。此外，水冷冷凝器220可以具有在纵向方向上形成在左侧表面上的冷却剂入口和冷却剂出口。替代地，冷却剂入口和冷却剂出口可以形成在各种其它位置处。

第一膨胀阀225可以设置在水冷冷凝器220上方的高度处，并且第一膨胀阀225可以联接至固定支架221的最上侧。此外，第一膨胀阀225的制冷剂入口可以通过连接管连接到水冷冷凝器220的制冷剂出口。

第二膨胀阀251和内部热交换器233可以设置在与水冷冷凝器220的上侧相对应的高度处，并且电池冷却器252可以设置在与水冷冷凝器220的中间高度相对应的高度处。此时，第二膨胀阀251、内部热交换器233和电池冷却器252可以设置在水冷冷凝器220的其上没有形成制冷剂入口、制冷剂出口、冷却剂入口和冷却剂出口的侧表面旁边(例如，沿宽度方向在水冷冷凝器的前表面旁边)。另外，电池冷却器252可以在高度方向上设置在第二膨胀阀251和内部热交换器233下方，并且储液器260可以在高度方向上设置在电池冷却器252下方。另外，第二膨胀阀251、内部热交换器233、电池冷却器252和储液器260可以联接并固定到固定支架221。

第一连接块270可以沿纵向方向与第二膨胀阀251和内部热交换器233的右侧联接，连接管可以与第一连接块270的制冷剂入口联接，第一连接块270的制冷剂出口可以通过连接管与储液器260连接。另外，第二连接块280可以在纵向方向上与第二膨胀阀251和电池冷却器252的左侧联接，第二连接块280的制冷剂出口可以通过连接管与储液器260连接。

此外，相应连接管可以在纵向方向上连接到形成在内部热交换器233的左侧表面上的制冷剂入口和制冷剂出口，并且第三膨胀阀240可以安装在从内部热交换器233的制冷剂入口和制冷剂出口中的每一者延伸的连接管的端部处。

这里，连接管可以以任意各种类型形成，例如金属管或柔性软管。

结果，作为第一热交换器的水冷冷凝器220、第一膨胀阀225、第二膨胀阀251、作为第二热交换器的电池冷却器252、储液器260和内部热交换器233可以是紧凑模块化的并一体地形成。

此时，第二膨胀阀251的制冷剂入口和内部热交换器233的一个制冷剂入口可以通过第一连接块270彼此连接以在它们之间连通，并且连接到风冷冷凝器230的制冷剂出口的制冷剂入口可以形成在第一连接块270中。结果，从风冷冷凝器230流动的制冷剂在第一连接块270处分支，使得一些制冷剂可以被传输到第二膨胀阀251，并且其它制冷剂可以被传输到内部热交换器233。此外，第一连接块270的一对制冷剂出口可以位于相同的高度处。也就是说，第二膨胀阀251的制冷剂入口和内部热交换器233的一个制冷剂入口可以位于相同的高度处并且联接并连接到第一连接块270。因此，制冷剂可以均匀地从第一连接块270流动到第二膨胀阀251和内部热交换器233。

另外，第二膨胀阀251的制冷剂出口和电池冷却器252的制冷剂入口可以通过第二连接块280彼此连接，并且连接到储液器260的制冷剂入口的制冷剂出口可以形成在第二连接块280中。结果，从第二膨胀阀251流动的制冷剂可以穿过第二连接块280流入电池冷却器252中，并且已经穿过电池冷却器252的制冷剂可以再次穿过第二连接块280被传输到储液器260。此时，第二膨胀阀251和内部热交换器233可以在高度方向上设置在电池冷却器252上方，储液器260可以在高度方向上设置在电池冷却器252下方，并且电池冷却器252的制冷剂入口可以形成为在高度方向上比电池冷却器252的制冷剂出口相对更高。因此，由于制冷剂的整体流动在高度方向上被向下(沿重力方向)引导，因此制冷剂的压力损失可被减小。

此外，第二连接块280可以基于第二膨胀阀251设置成与第一连接块270相对，并且可以以直线形成从第一连接块270的连接到风冷冷凝器230的制冷剂入口到第二连接块280的连接到第二膨胀阀251的制冷剂入口的流动路径。也就是说，从风冷冷凝器230排放并流入电池冷却器252中的制冷剂的流动路径形成为尽可能不弯曲的结构，这有利之处在于，热交换介质的压降被最小化，从而提高系统的性能。

此外，水冷冷凝器220的制冷剂出口、第二膨胀阀251的制冷剂入口、内部热交换器233的一个制冷剂入口和另一制冷剂出口中的全部都可以形成在同一侧。此外，分别与水冷冷凝器220、第一膨胀阀225、第二膨胀阀251、电池冷却器252和内部热交换器233连接的所有连接管可以在同一方向上延伸，并且连接管的端部可以位于特定区域内。这里，上述特定区域可以是与空调装置150相邻的区域，连接管的端部可以是分别与安装在空调装置150上的蒸发器242、风冷冷凝器230和室内单元215的制冷剂入口和制冷剂出口连接的部分。结果，可以减小连接管的长度，并且可以最小化制冷剂的压降，从而提高系统的性能。此外，压缩机210可以设置在任意各种位置处，并且连接到压缩机210的管可以根据压缩机210所处的位置以各种方式形成。

另外，将描述制冷剂模块201的组装顺序。首先，水冷冷凝器220和电池冷却器252安装在固定支架221上，然后将第一膨胀阀225安装在固定支架221上。在这种情况下，可以在安装第一膨胀阀225之前或之后将连接管组装在第一膨胀阀225的制冷剂入口和制冷剂出口上。然后，第二膨胀阀251可以安装在固定支架221上，第二连接块280可以联接到第二膨胀阀251和电池冷却器252，以将第二膨胀阀251的制冷剂出口和电池冷却器252的制冷剂入口彼此连接。此外，连接到储液器260的管可以组装在第二连接块280的制冷剂出口上。此后，内部热交换器233安装在固定支架221上，并且第一连接块270和连接管组装成连接到内部热交换器233的一个制冷剂入口和另一制冷剂出口。此时，第一连接块270可以与第二膨胀阀251和内部热交换器233联接，并且第一连接块270的制冷剂入口、第二膨胀阀251的制冷剂入口和内部热交换器233的一个制冷剂入口可以通过第一连接块270彼此连接。另外，可以在第一连接块270中形成与内部热交换器233的另一制冷剂出口连接的制冷剂排放通道，并且可以在第一连接块270的制冷剂排放通道上组装与储液器260连接的连接管。然后，在将用于将制冷剂传输至压缩机210的制冷剂吸入侧的连接管组装在储液器260上之后，将储液器260安装在固定支架221上。此后，可以组装连接压缩机210、室内单元215和水冷冷凝器220的连接管，可以组装连接到内部热交换器233的一个制冷剂出口和另一制冷剂入口的连接管，并且可以将第三膨胀阀240安装在这些连接管的端部处。此外，制冷剂模块201可以以各种其它方式中的任一种和以各种其它顺序中的任一种被组装。

本发明不限于上述实施方式，并且可以以各种形式被应用。在不脱离权利要求中要求保护的本发明的主旨的情况下，本发明所属领域的普通知识可作出各种修改。

附图标记说明

150：空调装置，151：温度控制门，152：鼓风机

200：制冷剂系统，201：制冷剂模块，210：压缩机

215：室内单元，220：水冷冷凝器，221：固定支架

225：第一膨胀阀，230：风冷冷凝器，233：内部热交换器

240：第三膨胀阀，242：蒸发器，251：第二膨胀阀

252：电池冷却器，260：储液器，270：第一连接块

280：第二连接块，300：冷却剂系统，301：旁路管线

310：电散热器，311：冷却风扇，312：连接接头

320：第一方向切换阀，330：第二方向切换阀

340：第二冷却剂泵，350：电池，370：储液罐

430：冷却剂加热器，450：第一冷却剂泵，460：电气部件

480：PTC加热器

Claims (19)

1.一种热量管理系统，所述热量管理系统包括：

第一热交换器，所述第一热交换器使从压缩机流入所述第一热交换器中的热交换介质进行热交换；

第一膨胀阀，所述第一膨胀阀使从所述第一热交换器流入所述第一膨胀阀中的所述热交换介质膨胀，并将膨胀的所述热交换介质传输到冷凝器；

第二膨胀阀，所述第二膨胀阀使从所述冷凝器流入所述第二膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；

第二热交换器，所述第二热交换器使从所述第二膨胀阀流入所述第二热交换器中的所述热交换介质与发热部件进行热交换；

储液器，所述储液器存储从所述第二热交换器流入所述储液器中的所述热交换介质，并将所述热交换介质供应到所述压缩机；以及

内部热交换器，所述内部热交换器使从所述冷凝器排放的所述热交换介质与从蒸发器排放的热交换介质进行热交换。

2.根据权利要求1所述的热量管理系统，其中，所述发热部件包括电池或电子部件，并且

所述第二热交换器冷却或加热所述发热部件。

3.根据权利要求1所述的热量管理系统，其中，所述第一热交换器、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述第二热交换器、所述储液器和所述内部热交换器是模块化的并且一体地形成。

4.根据权利要求1所述的热量管理系统，其中，所述第二膨胀阀和所述内部热交换器在高度方向上设置在所述第二热交换器上方。

5.根据权利要求4所述的热量管理系统，其中，所述储液器在所述高度方向上设置在所述第二热交换器下方。

6.根据权利要求5所述的热量管理系统，其中，所述第二热交换器具有在所述高度方向上形成在所述第二热交换器的上部处的热交换介质入口，以及在所述高度方向上形成在所述第二热交换器的下部处的热交换介质出口。

7.根据权利要求1所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括第一连接块，所述第一连接块将所述冷凝器的热交换介质出口和所述第二膨胀阀的热交换介质入口彼此连接，并将所述冷凝器的热交换介质出口和所述内部热交换器的热交换介质入口彼此连接。

8.根据权利要求7所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括第二连接块，所述第二连接块将所述第二膨胀阀的热交换介质出口和所述第二热交换器的热交换介质入口彼此连接，并且将所述第二热交换器的热交换介质出口和所述储液器的热交换介质入口彼此连接。

9.根据权利要求8所述的热量管理系统，其中，所述第二连接块基于所述第二膨胀阀设置成与所述第一连接块相对，

从所述第一连接块的与所述冷凝器连接的热交换介质入口到所述第二连接块的与所述第二膨胀阀连接的热交换介质入口的流动路径以直线形成。

10.根据权利要求7所述的热量管理系统，其中，所述第一连接块的一对热交换介质出口位于相同的高度处。

11.根据权利要求1所述的热量管理系统，其中，所述第一热交换器的热交换介质出口、所述第二膨胀阀的热交换介质入口、以及所述内部热交换器的一个热交换介质入口和另一热交换介质出口中的全部都形成在同一侧。

12.根据权利要求11所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括分别连接到所述第一热交换器、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述第二热交换器和所述内部热交换器的连接管，

其中，所述连接管形成为沿同一方向延伸，使得所述连接管的端部位于特定区域内。

13.根据权利要求1所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括：

所述冷凝器，所述冷凝器通过与空气交换热量来冷却从所述第一膨胀阀流入到所述冷凝器中的所述热交换介质，并将冷却的所述热交换介质传输到所述第二膨胀阀；以及

空调装置，所述空调装置冷却和加热室内侧，

其中，所述冷凝器为风冷冷凝器，并且所述风冷冷凝器安装在所述空调装置上。

14.根据权利要求1所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括：

第三膨胀阀，所述第三膨胀阀使从所述冷凝器流入所述第三膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；以及

蒸发器，所述蒸发器使从所述第三膨胀阀流入所述蒸发器中的所述热交换介质与要在室内供应的空气进行热交换，然后将所述热交换介质传输到所述储液器。

15.根据权利要求1所述的热量管理系统，所述热量管理系统还包括室内单元，所述室内单元连接在所述压缩机与所述第一热交换器之间，并且使从所述压缩机流入所述室内单元中的所述热交换介质与要在室内供应的空气进行热交换，然后将所述热交换介质传输到所述第一热交换器。

16.一种制冷剂模块，所述制冷剂模块包括：

第一冷凝器，所述第一冷凝器使从压缩机流入所述第一冷凝器中的热交换介质进行热交换；

第一膨胀阀，所述第一膨胀阀设置在所述第一冷凝器的侧表面旁边，并且使从所述第一冷凝器流入所述第一膨胀阀中的所述热交换介质膨胀，并将膨胀的所述热交换介质传输到第二冷凝器；

电池冷却器，所述电池冷却器设置在所述第一冷凝器的侧表面旁边，并且使所述热交换介质与发热部件进行热交换；

第二膨胀阀，所述第二膨胀阀设置在所述电池冷却器上方，并且使从所述第二冷凝器流入所述第二膨胀阀中的所述热交换介质膨胀；

内部热交换器，所述内部热交换器设置在所述电池冷却器上方和所述第二膨胀阀的侧表面旁边，并且使从所述第二冷凝器排放的制冷剂与从蒸发器排放的热交换介质进行热交换；

储液器，所述储液器设置在所述电池冷却器下方，存储从所述电池冷却器流入所述储液器中的所述热交换介质，并且将所述热交换介质供应至所述压缩机；

第一连接块，所述第一连接块联接到所述第二膨胀阀和所述内部热交换器，将所述第二冷凝器的热交换介质出口和所述第二膨胀阀的热交换介质入口彼此连接，并且将所述第二冷凝器的热交换介质出口和所述内部热交换器的热交换介质入口彼此连接；以及

第二连接块，所述第二连接块联接到所述第二膨胀阀和所述电池冷却器，将所述第二膨胀阀的热交换介质出口和所述电池冷却器的热交换介质入口彼此连接，并将所述电池冷却器的热交换介质出口和所述储液器的热交换介质入口彼此连接。

17.根据权利要求16所述的制冷剂模块，其中，所述第一冷凝器、所述第一膨胀阀、所述电池冷却器、所述第二膨胀阀、所述内部热交换器、所述储液器、所述第一连接块和所述第二连接块是模块化的并且一体地形成。

18.根据权利要求16所述的制冷剂模块，其中，所述第一冷凝器的热交换介质出口、所述第二膨胀阀的热交换介质入口、以及所述内部热交换器的一个热交换介质入口和另一热交换介质出口中的全部都形成在同一侧。

19.根据权利要求18所述的制冷剂模块，所述制冷剂模块还包括分别连接到所述第一冷凝器、所述第一膨胀阀、所述电池冷却器、所述第二膨胀阀和所述内部热交换器的连接管，

其中，所述连接管形成为沿同一方向延伸，使得所述连接管的端部位于特定区域内。

Images