KR100302008B1 - 차량의 냉,난방 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 냉,난방 시스템에 관한 것으로서,
구동하여 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 콤프레서(2)와, 상기 콤프레서 (2)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매를 외기와 열교환시켜 냉각시키는 콘덴서(3)와, 콘덴서(3)에서 냉각된 냉매를 이용하여 차내로 공급되는 공기를 냉각시키는 증발기(4)를 포함하여 구성된 냉방시스템에 있어서,
콤프레서(2)와 콘덴서(3)의 사이에 설치되며, 콤프레서(2)에서 배출된 고온, 고압의 냉매를 콘덴서(3) 또는 난방라인(18)을 통해 증발기(4)로 직접 공급하는 제 1 3웨이밸브(11)와;
증발기(4)와 콤프레서(2)의 사이에 설치되며, 증발기(4)에서 배출된 냉매를 콤프레서(2) 또는 난방라인(17)의 팽창밸브(14)를 통해 흡열기(13)로 공급하는 제 2 3웨이밸브(12)와;
상기 제 2 3웨이밸브(12)로 부터 유입되는 냉매를 엔진(1)으로 부터 배출되는 고온의 배기가스와 열교환시켜 고온화하여 콤프레서(2)로 공급하는 흡열기(13)와;
난방 또는 냉방기능을 선택하기 위한 키이부(15)와;
상기 키이부(15)의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)를 냉방라인 또는 난방라인(17)으로 선택적으로 절환되도록 제어하는 제어부(16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여 겨울철 엔진이 웜업(Warm up)되지 않은 상태에서도 난방 스위치를 켬과 동시에 뜨거운 바람이 배출됨은 물론 전체적인 난방성능의 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 차량의 냉,난방 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 차량의 냉,난방 시스템에 관한 것으로서, 특히 기존의 차량에 설치되어 있는 냉방장치를 이용하여 난방기능을 구현할 수 있도록 하므로서, 겨울철 엔진이 웜업(Warm up)되지 않은 상태에서도 난방 스위치를 켬과 동시에 뜨거운 바람이 배출됨은 물론 전체적인 난방성능의 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 차량의 냉,난방 시스템에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 냉,난방 시스템을 도시한 것으로서,
엔진(1)과, 구동하여 냉매를 압축하는 콤프레서(2)와, 콤프레서(2)에서 압축된 냉매를 외기와 열교환시켜 냉각시키는 콘덴서(3)와, 콘덴서(3)에서 냉각된 냉매를 이용하여 차내로 송풍되는 공기를 냉각시키고 이과정에서 온도가 상승된 냉매를 다시 콤프레서(2)로 순환시키는 증발기(4)와, 냉각수 순환라인(7)을 통해 순환되는 냉각수의 열을 이용하여 차내로 공급되는 공기를 가열시키는 히터(5)와, 냉매가 순환되는 통로가 되는 냉매 순환라인(6)으로 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 냉,난방 시스템은 사용자가 냉방스위치를 켤 경우, 콤프레서(2)가 동작하면서 냉매를 압축하여 냉매 순환라인(6)을 통해 배출하고, 콤프레서(2)에서 배출된 냉매는 콘덴서(3)를 통과하면서 강제 냉각되어 증발기(4)로 공급된다.
증발기(4)로 공급된 저온의 냉매는 차내로 송풍되는 공기를 냉각시키게 되므로 차내가 냉방되며, 이때 차내로 공급되는 공기를 냉각시킨 냉매는 그 온도가 상승된 상태로 다시 콤프레서(2)로 공급된 후 압축되어져 다시 순환하게 되는 것이 다.
상기 설명과 같이 냉매가 냉매순환라인(6)을 통해 콤프레서(2)→콘덴서(3)→증발기(4)의 순서로 순환하면서 차내로 공급되는 공기를 냉각시키게 되는 것이다.
한편, 사용자가 난방스위치를 켤 경우, 히터(5)가 엔진(1) 내부를 순환하면서 온도가 상승한 냉각수를 이용하여 차내로 송풍되는 공기를 가열시키므로서 난방동작이 구현되는 것이다.
그러나, 종래의 냉,난방 시스템은 냉방시스템과 난방시스템이 별도로 존재하게 되므로 설치비가 증가할 뿐만 아니라 제품의 생산성이 현저히 하락하게 되는 문제점이 있었으며, 또한, 난방시스템의 경우 겨울철에 엔진이 웜업되지 않을 경우 차내로는 차가운 공기가 유입되는 등 난방동작이 조기에 구현되지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 차량에 설치되어 있는 냉방장치를 이용하여 난방기능을 구현할 수 있도록 하므로서, 겨울철 엔진이 웜업되지 않은 상태에서도 난방 스위치를 켬과 동시에 뜨거운 바람이 배출됨은 물론 전체적인 난방성능이 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 차량의 냉,난방 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,
구동하여 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 콤프레서와, 상기 콤프레서에서 고온, 고압으로 압축된 냉매를 외기와 열교환시켜 냉각시키는 콘덴서와, 콘덴서에서 냉각된 냉매를 이용하여 차내로 공급되는 공기를 냉각시키는 증발기를 포함하여 구성된 냉방시스템에 있어서,
콤프레서와 콘덴서의 사이에 설치되며, 콤프레서에서 배출된 고온, 고압의 냉매를 콘덴서 또는 난방라인을 통해 증발기로 직접 공급하는 제 1 3웨이밸브와;
증발기와 콤프레서의 사이에 설치되며, 증발기에서 배출된 냉매를 콤프레서또는 난방라인의 팽창밸브를 통해 흡열기로 공급하는 제 2 3웨이밸브와;
상기 제 2 3웨이밸브로 부터 유입되는 냉매를 엔진으로 부터 배출되는 고온의 배기가스와 열교환시켜 고온화하여 콤프레서로 공급하는 흡열기와;
난방 또는 냉방기능을 선택하기 위한 키이부와;
상기 키이부의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 3웨이밸브를 냉방라인 또는 난방라인으로 선택적으로 절환되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1 은 종래의 냉,난방 시스템을 보인 블럭도.
도 2 는 본 발명의 냉,난방 시스템을 보인 블럭도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진 2 : 콤프레서
3 : 콘덴서 4 : 증발기
11,12 : 3웨이밸브 13 : 흡열기
14 : 팽창밸브 15 : 키이부
16 : 제어부 17 : 난방라인
18 : 냉방라인
이하, 첨부된 도면 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면 본 발명은 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12), 흡열기(13), 제어부(16)로 대별 구성된다.
상기 제 1 3웨이밸브(11)는 콤프레서(2)와 콘덴서(3) 사이의 냉방라인(18) 상에 설치하고, 이 제 1 3웨이밸브(11)의 일단에는 증발기(4)와 직접 연결되는 별도의 난방라인(17)을 형성한다.
제 1 3웨이밸브(11)는 후설하는 제어부(16)의 제어에 따라 절환되어 냉방시에는 콤프레서(2)와 콘덴서(3)를 연결하고, 난방시에는 난방라인(18)을 통해 콤프레서(2)와 증발기(4)를 연결한다.
상기 제 2 3웨이밸브(11)는 증발기(4)와 콤프레서(2) 사이의 냉방라인(18) 상에 설치되는 것으로, 이 제 2 3웨이밸브(12)의 일단에 난방라인(17)이 형성되는데, 이 난방라인(17)은 후설하는 흡열기(13)를 통해 콤프레서(2)와 연결되도록 하였다.
제 2 3웨이밸브(12)는 후설하는 제어부(16)의 제어에 따라 절환되어 냉방시에는 증발기(4)와 콤프레서(2)를 연결하고, 난방시에는 난방라인(18)을 통해 증발기(4)와 흡열기(13)가 연결되도록 동작한다.
상기 흡열기(13)는 제 2 3웨이밸브(12)와 콤프레서(2) 사이에 형성된 난방라인(17)에 설치되는데, 이 흡열기(13)는 도 2 에 도시된 바와같이 배기파이프를 감싸도록 하여 증발기(4)에서 배출되어 제 2 3웨이밸브(12)를 통해 공급되는 저온의 냉매가 배기파이프를 통과하는 고온의 배기가스에 의해 온도 상승되어 콤프레서(2)로 공급되도록 하는 것이다.
상기 제어부(16)는 사용자의 키이부(15) 조작에 의해 설정되는 냉방모드 또는 난방모드에 따라 상기 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)를 절환시키는 것으로서, 냉방모드가 설정되면 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)가 냉방라인 측으로 절환되도록 제어하고, 난방모드가 설정되면 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)가 난방라인 측으로 절환되도록 제어하는 것이다.
미설명된 도면부호 14는 팽창밸브이고, 종래와 동일 구성요소에 대해서는 동일부호 처리하여 중복설명을 피했다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉방동작을 설명하면,
사용자가 키이부(15)를 조작하여 냉방모드를 설정하면, 제어부(16)는 제 1및 제 2 3웨이밸브(11)(12)가 냉방라인 측으로 연결되도록 제어한다.
이에따라, 콤프레서(2)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매는 제 1 3웨이밸브(11)를 통해 콘덴서(3)로 공급되고, 콘덴서(3)로 공급된 고온, 고압의 냉매는 이 콘덴서(3)에서 외기와 열교환되어 강제 냉각된 후 증발기(4)로 공급된다.
증발기(4)로 공급된 저온의 냉매는 차내로 송풍되는 공기를 냉각시키게 되므로 차내가 냉방되며, 이때 차내로 공급되는 공기를 냉각시킨 냉매는 그 온도가 상승된 상태로 다시 콤프레서(2)로 공급된 후 압축되어져 다시 순환하게 되는 것이다.
상기 설명에서와 같이 냉방모드에서는 제 1 3웨이밸브(11)가 콤프레서(2)와 콘덴서(3)를 연결하고, 제 2 3웨이밸브(12)가 증발기(4)와 콤프레서(2)를 연결하므로서, 콤프레서(2)→제 1 3웨이밸브(11)→콘덴서(3)→증발기(4)→제 2 3웨이밸브(12)로 이루어지는 냉방순환라인이 형성되어 냉방기능이 정상적으로 구현되는 것이다.
한편, 사용자가 키이부(15)를 조작하여 난방모드를 설정하면,
제어부(16)는 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)를 난방라인(17) 측으로 절환시킨다.
이에따라, 콤프레서(2)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매는 제 1 3웨이밸브(11)와 난방라인(17)을 통해 증발기(4)로 직접 공급되고, 상기 증발기(4)는 고온, 고압 상태의 냉매를 이용하여 차내로 송풍되는 공기의 온도가 상승하도록 한다.
이때, 상기 증발기(4)를 통과하면서 열을 빼앗겨 차가운 상태로 냉각된 냉매는 제 2 3웨이밸브(12)를 통해 난방라인(17)을 따라 이동하여 팽창밸브(14)를 통과하면서 팽창하고, 팽창된 저온의 냉매는 다시 흡열기(13)로 공급된다.
상기 흡열기(13)로 공급된 저온의 냉매는 배기파이프를 통과하는 고온의 배기가스로 부터 열을 흡수하여 고온의 상태로 변환되어 콤프레서(2)로 공급된다.
흡열기(13)를 통과하면서 고온의 상태로 변환된 냉매는 콤프레서(2)에서 다시 고온, 고압의 상태로 압축되어 다시 증발기(4)로 공급되므로서 난방동작이 정상적으로 구현되는 것이다.
즉, 난방모드에서는 냉매가 콤프레서(2)→제 1 3웨이밸브(11)→증발기(4)→제 2 3웨이밸브(12)→팽창밸브(14)→흡열기(13)의 순서로 순환되면서 난방이 이루어지는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 기존의 차량에 설치되어 있는 냉방장치를 이용하여 난방기능을 구현할 수 있도록 하므로서, 겨울철 엔진이 웜업되지 않은 상태에서도 난방 스위치를 켬과 동시에 뜨거운 바람이 배출됨은 물론 전체적인 난방성능이 향상되는 효과를 기대할 수 있으며, 냉,난방 시스템의 전체적인 구성이 비교적 단순하여 제품의 생산성 또한 향상되는 효과를 기대할 수 있도록 한 차량의 냉,난방 시스템이다.
Claims (1)
- 구동하여 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 콤프레서(2)와, 상기 콤프레서 (2)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매를 외기와 열교환시켜 냉각시키는 콘덴서(3)와, 콘덴서(3)에서 냉각된 냉매를 이용하여 차내로 공급되는 공기를 냉각시키는 증발기(4)를 포함하여 구성된 냉방시스템에 있어서,콤프레서(2)와 콘덴서(3)의 사이에 설치되며, 콤프레서(2)에서 배출된 고온, 고압의 냉매를 콘덴서(3) 또는 난방라인(18)을 통해 증발기(4)로 직접 공급하는 제 1 3웨이밸브(11)와;증발기(4)와 콤프레서(2)의 사이에 설치되며, 증발기(4)에서 배출된 냉매를 콤프레서(2) 또는 난방라인(17)의 팽창밸브(14)를 통해 흡열기(13)로 공급하는 제 2 3웨이밸브(12)와;상기 제 2 3웨이밸브(12)로 부터 유입되는 냉매를 엔진(1)으로 부터 배출되는 고온의 배기가스와 열교환시켜 고온화하여 콤프레서(2)로 공급하는 흡열기(13)와;난방 또는 냉방기능을 선택하기 위한 키이부(15)와;상기 키이부(15)의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 3웨이밸브(11)(12)를 냉방라인 또는 난방라인(17)으로 선택적으로 절환되도록 제어하는 제어부(16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 냉,난방 시스템.
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