KR100728708B1 - Air conditioner for electric vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차의 공기조화장치 난방시스템을 간단히 구성할 수 있도록 하는 것으로, 압축기, 실외열교환기, 실외송풍기, 냉매유량을 교축하는 교축장치, 실내열교환기, 실내송풍기, 냉매의 순환로를 제공하는 냉매순환회로 및 냉매의 흐름방향을 역전시키는 4방밸브를 갖는 히트펌프 냉난방장치; 상기 실내열교환기가 내설되고 차실내 취출구와 연결하여 공조공기를 유동시키는 공조케이스; 상기 공조케이스내에 배치된 히터코어; 및 차실외에 배치되고 상기 히터코어에 열원을 제공하는 발열수단;을 포함하며, 상기 발열수단은 연소식이나 또는 전기식 어느 것을 사용하여도 좋고, 히터코어는 발열수단에 의해 유체를 가열하고 그 가열된 유체에 의해 전열할 수 있고 또는 발열수단에 의해 직접 전열되게 할 수 있다. 또한 압축기의 흡입측 냉매순환에 어큐뮬레이터를 설치하여 액상의 냉매가 압축기로 흡입되는 것을 방지한다.The present invention provides a simple configuration of a heating system for an air conditioner of an electric vehicle, and provides a compressor, an outdoor heat exchanger, an outdoor blower, a throttling device for throttling a refrigerant flow rate, an indoor heat exchanger, an indoor blower, and a circulation path of a refrigerant. A heat pump cooling and heating device having a four-way valve for reversing a refrigerant circulation circuit and a flow direction of the refrigerant; An air conditioning case installed inside the indoor heat exchanger and connected to an outlet of the vehicle to flow air conditioning air; A heater core disposed in the air conditioning case; And heat generating means disposed outside the vehicle compartment and providing a heat source to the heater core, wherein the heat generating means may be any of combustion type or electric type, and the heater core heats the fluid by the heat generating means and heats the same. It can be heat-transferred by the fluid which has been made or can be directly heat-transferred by the heating means. In addition, an accumulator is installed in the suction side refrigerant circulation of the compressor to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compressor.
Description
도 1은 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제1실시예의 구성도,1 is a configuration diagram of a first embodiment of an air conditioner for an electric vehicle of the present invention;
도 2는 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제2실시예의 구성도,2 is a configuration diagram of a second embodiment of the air conditioner for an electric vehicle of the present invention;
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 공기조화장치의 제3실시예의 구성도,3 and 4 is a configuration diagram of a third embodiment of an air conditioner according to the present invention;
도 5는 히터코어의 구성을 보인 개략단면도,5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a heater core;
도 6은 종래 공기조화장치의 구성도.6 is a block diagram of a conventional air conditioner.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 압축기 2 : 실외열교환기1: compressor 2: outdoor heat exchanger
3 : 실외송풍기 4 : 팽창밸브3: outdoor blower 4: expansion valve
5 : 실내열교환기 6 : 실내송풍기5: indoor heat exchanger 6: indoor blower
7 : 4방밸브 8 : 취출구7: 4-way valve 8: Outlet
10 : 히터코어 11 : 댐퍼 10: heater core 11: damper
12 : 가열장치 13 : 제어장치 12: heating device 13: control device
14 : 냉매순환회로 15 : 어큐뮬레이터 14: refrigerant circulation circuit 15: accumulator
16,17 : 냉매지류회로 18,19 : 팽창밸브 16,17:
20,21 : 수액기 22,25 : 3방밸브 20,21: Receiver 22,25: 3-way valve
23,24 : 순환회로23,24: circuit
본 발명은 전기자동차의 차실내를 공기조화하는 전기 자동차용 공기조화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner for an electric vehicle for air conditioning the interior of an electric vehicle.
종래의 연료 엔진 자동차용 공기조화장치는 냉매를 압축하는 압축기를 엔진으로 구동하고, 실외열교환기와 실외송풍기에 의해 차실외 공기로 방열하여 냉매를 압축 액화시킨 후, 그 냉매를 교축장치를 통해 실내열교환기에 도입하고, 여기서 실내송풍기로 차실내의 공기를 냉각, 감습하면서 증발하여 냉방작용을 행하는 것이다. 또한 난방작용은 엔진 수온을 이용한 온수히터로 행하는 것이다.Conventional fuel engine air conditioners for automobiles are driven by a compressor that compresses a refrigerant with an engine, and radiates to the outside air by an outdoor heat exchanger and an outdoor blower to liquefy the refrigerant, and then heats the refrigerant through an throttling device. The air is introduced into the air conditioner and evaporated while cooling and damping the air in the vehicle interior with the indoor blower to perform the cooling operation. In addition, heating is performed by hot water heater using engine water temperature.
전기자동차용 공기조화장치에는 냉방작용은 상기와 동일하지만, 난방작용은 엔진 수온을 이용할 수 없기 때문에 압축기의 하류에 사방절환 하는 4방밸브를 이용한 냉매유로를 역전하며, 실내열교환기에서 차실내 공기로 방열하여 냉매를 압축 액화시킨 후, 그 냉매를 팽창밸브를 통해 실외열교환기로 도입하고, 여기서 차실외의 공기를 냉각, 감습하면서 냉매를 흡열, 증발시키는 히트펌프 난방을 행할 필요가 있다.In the air conditioner for electric vehicles, the cooling operation is the same as above, but since the heating operation cannot use the engine water temperature, the refrigerant flow path is reversed using a four-way valve that is switched on the downstream side of the compressor. After heat dissipation, the refrigerant is compressed and liquefied, and the refrigerant is introduced into an outdoor heat exchanger through an expansion valve, where it is necessary to perform heat pump heating for endothermic and evaporating the refrigerant while cooling and damping the air outside the vehicle interior.
도 6은 일본국 특개평7-89333호에 개시된 종래 전기 자동차용 공기조화장치의 일예를 보이고 있다. 6 shows an example of a conventional air conditioner for an electric vehicle disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-89333.
도면을 참조하면, 압축기(31), 실외열교환기(32), 실외송풍기(33), 교축장치(34), 실내열교환기(35), 실내송풍기(36), 4방밸브(37), 온수에 의해 공기 를 가열하는 히터코어(38), 히터코어 도입공기량을 제어하는 댐퍼(39), 외부에 배치되어 연소로 물을 가열하는 연소식 물가열장치(40), 전기로 공기를 가열하는 전기식 물가열장치(41) 그리고 워터펌프(42), 히터코어(38), 연소식 물가열장치(40), 전기식 물가열장치(41), 워터펌프(42)를 연결하여 배치된 온수회로(43)를 배치하고 있다.Referring to the drawings, the compressor (31), outdoor heat exchanger (32), outdoor blower (33), throttle device (34), indoor heat exchanger (35), indoor blower (36), four-way valve (37), hot water A
상기와 같이 구성된 전기 자동차용 공기조화장치에서 난방능력 부족시 댐퍼(39)를 절환하고, 연소식 물가열장치(40)와 전기식 물가열장치(41)중 어느 일측, 혹은 타측에서 물을 가열하여 워터펌프(42)로 히터코어(38)에 온수를 순환시킨 공기를 가열하는 것에 의해 난방능력을 보완할 수 있도록 하고 있다.When the heating capacity is insufficient in the air conditioner for the electric vehicle configured as described above, the
그러나 종래 전기 자동차용 공기조화장치는 난방 열원의 부족 분을 전기식 히터와 연소식 히터를 이용하고, 이들에 의해 가열되는 온수를 순환시키는 순환회로를 구비함과 동시에 온수를 강제로 순환시키는 워터펌프 등이 설비되기 때문에 공기조화장치의 시스템이 복잡하다.However, conventional air conditioners for electric vehicles use electric heaters and combustion heaters for shortage of heating heat sources, and include a circulation circuit for circulating hot water heated by them, and a water pump for forcibly circulating hot water. The system of the air conditioner is complicated because it is installed.
본 발명은 이러한 점을 해결하기 위한 것으로, 공기조화장치의 난방시스템을 간단히 할 수 있는 전기 자동차용 공기조화장치를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and an object thereof is to provide an air conditioner for an electric vehicle that can simplify the heating system of the air conditioner.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제 1실시예는 압축기, 실외열교환기, 실외송풍기, 냉매유량을 교축하는 교축장치, 실내열교환기, 실내송풍기, 냉매의 순환로를 제공하는 냉매순환회로 및 냉매의 흐름방향을 역전시키는 4방밸브를 갖는 히트펌프 냉난방장치; 상기 실내열교환기가 내설 되고 차실내 취출구와 연결하여 공조공기를 유동시키는 공조케이스; 상기 공조케이스내에 배치된 히터코어; 및 차실외에 배치되고 상기 히터코어에 열원을 제공하는 발열수단;을 포함하며, 상기 발열수단은 연소식이나 또는 전기식 어느 것을 사용하여도 좋다.The first embodiment of the air conditioner for an electric vehicle of the present invention for achieving the above object is a compressor, an outdoor heat exchanger, an outdoor blower, a throttling device for throttling the refrigerant flow rate, an indoor heat exchanger, an indoor blower, a circulation path of a refrigerant Heat pump cooling and heating device having a refrigerant circulation circuit for providing a four-way valve for reversing the flow direction of the refrigerant; An air conditioning case installed inside the indoor heat exchanger and connected to an outlet of the vehicle to flow air conditioning air; A heater core disposed in the air conditioning case; And heat generating means disposed outside the vehicle compartment and providing a heat source to the heater core. The heat generating means may be any of combustion type and electric type.
여기서 히터코어는 발열수단에 의해 유체를 가열하고 그 가열된 유체에 의해 전열할 수 있고 또는 발열수단에 의해 직접 전열되게 할 수 있다. 또한 압축기의 흡입측 냉매순환에 어큐뮬레이터를 설치하여 액상의 냉매가 압축기로 흡입되는 것을 방지한다.Here, the heater core may heat the fluid by the heat generating means and heat it by the heated fluid, or may be directly heated by the heat generating means. In addition, an accumulator is installed in the suction side refrigerant circulation of the compressor to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compressor.
더욱이 본 발명은 상기 실내열교환기 하류에 설치되는 제1온도센서, 상기 히터코어 하류에 설치되는 제 2온도센서, 상기 발열수단의 온도를 측정하는 제3온도센서 및 상기 제1,2,3온도센서의 검출값에 따라 상기 발열수단을 제어하는 제어수단을 더 포함한다.Furthermore, the present invention provides a first temperature sensor installed downstream of the indoor heat exchanger, a second temperature sensor installed downstream of the heater core, a third temperature sensor for measuring a temperature of the heat generating means, and the first, second and third temperatures. Control means for controlling the heat generating means in accordance with the detection value of the sensor.
본 발명의 제 2실시예는 상기 실내열교환기와 상기 실외열교환기를 연결하는 냉매순환회로를 병렬회로로 구성하고, 상기 병렬회로의 냉매지류회로 각각에 팽창밸브 및 수액기를 구비함과 동시에 상기 냉매지류회로의 분기점에 3방밸브를 설치하고, 상기 3방밸브의 절환에 의해 어느 한 방향으로 냉매가 순환되게 하는 것을 특징으로 한다.The second embodiment of the present invention comprises a refrigerant circuit for connecting the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger in a parallel circuit, each of which comprises an expansion valve and a receiver in the refrigerant branch circuit of the parallel circuit and the refrigerant branch circuit. A three-way valve is installed at the branch point of, and the refrigerant is circulated in either direction by switching of the three-way valve.
본 발명의 제 3실시예는 상기 압축기 흡입측으로 유입되는 저온의 증발냉매를 상기 발열수단을 경유되게 하는 증발냉매 순환회로를 더 포함하며, 상기 증발냉매 순환회로는 상기 실내열교환기와 4방밸브 사이에 상기 발열수단을 경유할 수 있 도록 병렬회로로 구성하거나 4방밸브와 상기 압축기의 흡입측 사이의 냉매회로를 상기 발열수단을 경유하게 하는 병렬회로로 구성할 수 있다. 또한 4방밸브와 압축기의 흡입측 사이의 분기점에 3방밸브를 설치하는 것으로, 증발냉매를 선택적으로 상기 발열수단으로 우회시키는 것을 특징으로 한다.The third embodiment of the present invention further comprises an evaporative refrigerant circulation circuit for passing the low temperature evaporative refrigerant flowing into the compressor suction side via the heating means, wherein the evaporative refrigerant circulation circuit is provided between the indoor heat exchanger and the four-way valve. A parallel circuit may be configured to pass through the heat generating means, or a refrigerant circuit between the four-way valve and the suction side of the compressor may be configured as a parallel circuit passing through the heat generating means. In addition, by installing a three-way valve at the branch point between the four-way valve and the suction side of the compressor, it is characterized in that the evaporative refrigerant is selectively bypassed to the heat generating means.
이상에 의하면 본 발명은 발열수단에 의해 발열된 열원을 열파이프(heat pipe)로 구성된 히터코어에 전달함에 있어서, 히터코어를 직접 가열하는 직접 가열방식이나 또는 작용매체를 가열하고 가열된 작용매체의 열원이 히터코어에 전달되는 간접 가열방식을 택함으로써 종래 온수회로 및 온수를 순환시키기 위한 워터펌프를 배재할 수 있어 공조시스템을 간단히 할 수 있다. According to the present invention in the transfer of the heat source generated by the heating means to the heater core consisting of a heat pipe (heat pipe), the direct heating method for directly heating the heater core or heating the working medium and heating the working medium By adopting an indirect heating method in which the heat source is transferred to the heater core, the conventional hot water circuit and the water pump for circulating the hot water can be excluded, thereby simplifying the air conditioning system.
도 1은 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제1실시예를 보인 계통도이다.1 is a system diagram showing a first embodiment of an air conditioner for an electric vehicle of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명은 압축기(1), 실외열교환기(2), 실외송풍기(3), 팽창밸브(4), 실내열교환기(5), 실내송풍기(6) 및 4방밸브(7)를 갖는 히트펌프 냉난방장치를 포함한다.Referring to the drawings, the present invention is a compressor (1), outdoor heat exchanger (2), outdoor blower (3), expansion valve (4), indoor heat exchanger (5), indoor blower (6) and four-way valve (7) And a heat pump heating and cooling device having a).
또한 차실내에 실내열교환기(5)가 배치되며, 실내송풍기(6)에서 흡입한 공기를 차실내 취출구(8)까지 도입하는 공조케이스(9), 공조케이스(9)내의 실내열교환기(5) 하류에 배치되어 공기를 가열하는 히터코어(10), 히터코어로 도입되는 공기량을 제어하는 댐퍼(11) 및 외부에 배치되어 히터코어(10)에 열원을 제공하는 발열장치(12)를 갖는다. 이 발열장치(12)는 전기식이나 또는 연소식중 어느 하나의 방 식이나 또는 두 가지 방식 모두를 사용할 수 있다.In addition, an indoor heat exchanger (5) is disposed in the vehicle cabin, an air conditioning case (9) for introducing air sucked from the indoor blower (6) to the vehicle outlet (8), and an indoor heat exchanger (5) in the air conditioning case (9). A
본 발명은 실내열교환기(5) 하류에 설치되는 제1온도센서(13a), 히터코어(10) 하류에 설치되는 제2온도센서(13b), 발열장치(12)의 발열온도를 측정하는 제3온도센서(13c) 및 상기 제1,2,3온도센서의 검출온도에 따라 발열장치(12)의 온/오프를 제어하는 제어장치(13)를 포함하고 있다.The present invention provides a first temperature sensor (13a) installed downstream of the indoor heat exchanger (5), the second temperature sensor (13b) installed downstream of the
도 5는 히터코어의 다양한 실시예를 도시하고 있다. 도 5a를 참조하면 이 히터코어(10)는 다수의 열파이프(10a)를 나란하게 배열하고, 그 사이사이에 냉각핀(10b)을 개재한 것으로, 상기 열파이프(10a)의 일단을 발열장치(12)로 도입시키고 있다.5 illustrates various embodiments of a heater core. Referring to FIG. 5A, the
이 발열장치(12)는 내부에 작동유체를 저장하고 배터리 전원과 연결된 전기히터(12a)로 상기 작동유체를 가열하게 되며, 이 작동유체에 의해 상기 열파이프(10a)에 저장된 또 다른 가열체를 전열시키거나 또는 직접 열원을 열파이프로 이송시키게 되며, 5b는 상기 열파이프(10a)에 전기히터(12a)를 대접하여 직접 가열하는 방식을 채택하고 있다.The
상기와 같이 구성된 전기 자동차용 공기조화장치에서 냉방운전을 할 경우에는 압축기(1)에서 고온 고압의 상태로 압축된 기상의 냉매를 4방밸브(7)를 통과하여 실외열교환기(2)로 유입되어 기상의 냉매와 외기와 열교환을 통해 액상의 냉매로 응축하게 되며, 이 액상의 냉매는 팽창밸브(4)에서 저온 저압으로 팽창되어 실내열교환기(5)로 유입된다. 이 저온의 냉매는 실내송풍기(6)에 의해 덕트로 유입된 공기와 열교환하고 유입된 공기는 냉각됨과 동시에 저온의 냉매는 액상에서 기상의 냉매로 변화된 후 압축기(1)로 흡입되는 싸이클을 갖는다.When the cooling operation is performed in the air conditioner for the electric vehicle configured as described above, the refrigerant of the gaseous phase compressed in the state of high temperature and high pressure in the
난방운전을 할 경우에는 4방밸브(7)를 절환하여 냉방운전과 반대로 냉매를 유동시키게 되고, 이때 난방능력이 부족할 경우 즉, 외기 온도가 0℃이하 일 때 히터코어(10)를 가동하게 된다.In the case of the heating operation, the four-
여기서 히터코어(10)는 자연방열만을 하기 때문에 발열장치(12)를 구동하여 발생된 열을 열파이프로 구성된 히터코어(10)에 열을 이송함으로써 난방 부족분을 보충하여 공조공기의 온도를 상승시키고 강제 대류시키게 된다.Since the
더욱이 난방시 공조공기의 온도는 발열장치(12)의 발열온도 뿐만 아니라 댐퍼(11)의 열림각도 상태를 조절하여 도입공기량을 조절함으로써 공조공기의 온도조절이 가능하고 이러한 공조공기의 온도조절은 실내열교환기(5), 히터코어(10) 및 발열장치(12)의 온도를 검출하는 각각의 온도센서(13a-13c)들의 검출온도에 따라 제어장치(13)에서 제어하게 된다.Moreover, the temperature of the air conditioning air can be controlled by controlling the amount of air introduced by controlling the opening angle of the
또한 본 발명은 상기한 시스템에 의해 제습 난방이 가능한 것으로, 상기 히트펌프 난방장치와 히터코어를 통해 제습 난방을 실행하고 여기서 댐퍼(11)를 통과하는 공기량을 조절하여 제습난방의 정도를 제어하게 된다. In addition, the present invention is capable of dehumidifying heating by the system described above, the dehumidification heating is carried out through the heat pump heating device and the heater core, whereby the amount of air passing through the
더욱이 본 발명은 압축기(1)의 흡입측 냉매순환회로(14)에 어큐뮬레이터(15)를 설치하여 압축기(1)로 흡입되는 냉매중 액상의 냉매를 분리하고 기상의 냉매를 유입되게 함으로써 압축기(1)에 걸리는 액압축을 방지할 수 있다.Furthermore, in the present invention, the
도 2는 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제2실시예를 보인 계통도로 이하, 제1실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 첨부하고 상세한 설명은 생략한다. Figure 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the air conditioner for an electric vehicle of the present invention, the same parts as the first embodiment are attached with the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
도면을 참조하면, 본 발명은 압축기(1), 실외열교환기(2), 실내송풍기(3), 팽창밸브(4), 실내열교환기(5), 실내송풍기(6) 및 4방밸브(7)를 갖는 히트펌프 냉난방장치를 포함한다.Referring to the drawings, the present invention is a compressor (1), outdoor heat exchanger (2), indoor blower (3), expansion valve (4), indoor heat exchanger (5), indoor blower (6) and four-way valve (7) And a heat pump heating and cooling device having a).
또한 차실내에 실내열교환기(5)가 배치되며, 실내송풍기(6)에서 흡입한 공기를 차실내 취출구(8)까지 도입하는 공조케이스(9)와, 공조케이스(9)내의 실내열교환기(5) 하류에 배치되어 공기를 가열하는 히터코어(10)와, 히터코어로 도입되는 공기량을 제어하는 댐퍼(11)와, 외부에 배치되어 히터코어(10)에 열원을 제공하는 발열장치(12)를 갖는다. 이 발열장치(12)는 전기식이나 또는 연소식중 어느 하나의 방식이나 또는 두 가지 방식 모두를 사용할 수 있다.In addition, an indoor heat exchanger (5) is disposed in the vehicle cabin, an air conditioning case (9) for introducing air sucked from the indoor blower (6) to the vehicle outlet (8), and an indoor heat exchanger in the air conditioning case (9). 5) a
본 발명은 실내열교환기(5)와 실외열교환기(2)를 연결하는 냉매순환회로(14)를 병렬회로로 구성하고, 상기 병렬회로의 냉매지류회로(16) 각각에 제1팽창밸브(18), 제2팽창밸브(19) 및 제1수액기(20), 제2수액기(21)를 구비함과 동시에 상기 냉매지류회로의 분기점에 3방밸브(22)를 설치하고, 3방밸브(22)의 절환에 의해 어느 한 방향으로 냉매가 순환되게 하고 있다.According to the present invention, the refrigerant circulation circuit (14) connecting the indoor heat exchanger (5) and the outdoor heat exchanger (2) comprises a parallel circuit, and a first expansion valve (18) is provided in each of the refrigerant branch circuits (16) of the parallel circuit. ), A
본 발명은 실내열교환기(5) 하류에 설치되는 제1온도센서(13a), 히터코어(10) 하류에 설치되는 제2온도센서(13b), 발열장치(12)의 발열온도를 측정하는 제3온도센서(13c) 및 상기 제1,2,3온도센서의 검출온도에 따라 발열장치(12)의 온/오프를 제어하는 제어장치(13)를 포함하고 있다.The present invention provides a first temperature sensor (13a) installed downstream of the indoor heat exchanger (5), the second temperature sensor (13b) installed downstream of the
상기와 같이 구성된 전기 자동차용 공기조화장치에서 냉방운전을 할 경우에는 압축기(1)에서 고온 고안의 상태로 압축된 기상의 냉매를 4방밸브(7)를 통과하 여 실외열교환기(2)로 유입되어 기상의 냉매와 외기와 열교환을 통해 액상의 냉매로 응축하게 되며, 이 액상의 냉매는 팽창밸브(4)에서 저온 저압으로 팽창되어 실내열교환기(5)로 유입된다. When the cooling operation is performed in the air conditioner for the electric vehicle configured as described above, the refrigerant of the gaseous phase compressed in the state of high temperature in the
이때 실내열교환기(5)로 유입되는 냉매는 3방밸브(22)의 절환에 의해 제1수액기(20)와 제1팽창밸브(18)를 통해 실내열교환기(5)로 유입된다.At this time, the refrigerant flowing into the
실내열교환기(5)로 유입된 저온의 냉매는 실내송풍기(5)에 의해 덕트로 유입된 공기와 열교환하고 유입된 공기는 냉각됨과 동시에 저온의 냉매는 액상에서 기상의 냉매로 변화된 후 압축기(1)로 흡입되는 싸이클을 갖는다.The low temperature refrigerant introduced into the indoor heat exchanger (5) exchanges heat with the air introduced into the duct by the indoor blower (5), and the inlet air is cooled, while the low temperature refrigerant is changed from the liquid phase to the refrigerant in the gas phase. ) Has a cycle of suction.
난방운전을 할 경우에는 4방밸브(7)를 절환하여 냉방운전과 반대로 냉매를 유동시키게 되고, 여기서 3방밸브(22)의 절환에 의해 냉매는 제2수액기(21)와 제2팽창밸브(19)를 통해 실외열교환기(2)를 통과한 후 압축기(1)로 유입된다. 이때 난방능력이 부족할 경우 즉, 외기 온도가 0℃이하 일 때 히터코어(10)를 가동하게 된다.In the case of the heating operation, the four-
여기서 열파이프로 구성된 히터코어(10)는 자연방열만을 하기 때문에 발열장치(12)를 구동하여 히터코어(10)로 발생열을 이송함으로써 난방 부족분을 보충하여 공조공기의 온도를 상승시켜 차실내로 강제 대류시키게 된다.Here, since the
더욱이 난방시 공조공기의 온도는 발열장치(12)의 발열온도 뿐만 아니라 댐퍼(11)의 열림각도 상태를 조절하여 도입공기량을 조절함으로써 공조공기의 온도조절이 가능하고 이러한 공조공기의 온도조절은 실내열교환기(5), 히터코어(10) 및 발열장치(12)의 온도를 검출하는 각각의 온도센서(13a-13c)들의 검출온도에 따라 제어장치(13)에서 제어하게 된다.Moreover, the temperature of the air conditioning air can be controlled by controlling the amount of air introduced by controlling the opening angle of the
또한 본 발명은 상기한 시스템에 의해 제습 난방이 가능한 것으로, 상기 히트펌프 난방장치와 히터코어(10)를 통해 제습 난방을 실행하고 여기서 댐퍼(11)를 통과하는 공기량을 조절하여 제습난방의 정도를 제어하게 된다. In addition, the present invention is capable of dehumidifying heating by the above-described system, the dehumidification heating is performed through the heat pump heating device and the
도 3 및 도 4는 본 발명의 전기 자동차용 공기조화장치의 제3실시예를 보인 계통도로 이하, 제1,2실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 첨부하고 상세한 설명은 생략한다. 3 and 4 are schematic diagrams showing a third embodiment of an air conditioner for an electric vehicle according to the present invention. Hereinafter, the same parts as in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
도면을 참조하면, 본 발명은 압축기(1), 실외열교환기(2), 실외송풍기(3), 팽창밸브(4), 실내열교환기(5), 실내송풍기(6) 및 4방밸브(7)를 갖는 히트펌프 냉난방장치를 포함한다.Referring to the drawings, the present invention is a compressor (1), outdoor heat exchanger (2), outdoor blower (3), expansion valve (4), indoor heat exchanger (5), indoor blower (6) and four-way valve (7) And a heat pump heating and cooling device having a).
또한 차실내에 실내열교환기(5)가 배치되며, 실내송풍기(6)에서 흡입한 공기를 차실내 취출구(8)까지 도입하는 공조케이스(9)와, 공조케이스(9)내의 실내열교환기(5) 하류에 배치되어 공기를 가열하는 열파이프로 구성된 히터코어(10)와, 히터코어로 도입되는 공기량을 제어하는 댐퍼(11)와, 외부에 배치되어 히터코어(10)에 열원을 제공하는 발열장치(12)를 갖는다. 이 발열장치(12)는 전기식이나 또는 연소식중 어느 하나의 방식이나 또는 두 가지 방식 모두를 사용할 수 있다.In addition, an indoor heat exchanger (5) is disposed in the vehicle cabin, an air conditioning case (9) for introducing air sucked from the indoor blower (6) to the vehicle outlet (8), and an indoor heat exchanger in the air conditioning case (9). 5) a
본 발명은 실내열교환기(5)와 실외열교환기(2)를 연결하는 냉매순환회로(14)를 병렬회로로 구성하고, 상기 병렬회로의 냉매지류회로(16)(17) 각각에 제1팽창밸브(18), 제2팽창밸브(19) 및 제1수액기(20), 제2수액기(21)를 구비함과 동시에 상기 냉매지류회로의 분기점에 3방밸브(22)를 설치하고, 3방밸브(22)의 절환에 의해 어느 한 방향으로 냉매가 순환되게 하고 있다.According to the present invention, a refrigerant circulation circuit (14) connecting the indoor heat exchanger (5) and the outdoor heat exchanger (2) comprises a parallel circuit, and a first expansion is provided in each of the refrigerant branch circuits (16) and (17) of the parallel circuit. A
또한 본 발명은 상기 압축기(1) 흡입측으로 유입되는 저온의 증발냉매를 상기 발열장치(12)를 경유되게 하는 증발냉매 순환회로(23)를 더 포함하고 있다.In addition, the present invention further includes an evaporative
도 3을 참조하면, 상기 증발냉매 순환회로(23)는 실내열교환기(5)와 4방밸브(7) 사이에 발열장치(12)를 경유할 수 있도록 병렬회로로 구성되며, 각 라인에는 전자밸브(23a)(23b)를 설치하여 냉매의 흐름을 제어하도록 하고 있다. 또한 이 순환회로(23)는 전자밸브(23a)(23b)를 이용하지 않고 3방밸브를 분기점에 설치하는 것에 의해 회로를 간단히 구성할 수 있다.Referring to FIG. 3, the evaporative
도 4를 참조하면, 상기 증발냉매 순환회로(24)는 4방밸브(7)와 압축기(1)의 흡입측 사이의 냉매회로를 발열장치(12)를 경유하게 하는 병렬회로를 구성하고, 여기서 4방밸브(7)와 압축기(1)의 흡입측 사이의 분기점에 3방밸브(25)를 설치함으로써 증발냉매를 선택적으로 발열장치(12)로 우회시킬 수 있다.Referring to FIG. 4, the evaporative
그리고, 도 3 및 도 4는 모두 실내열교환기(5) 하류에 설치되는 제1온도센서(13a), 히터코어(10) 하류에 설치되는 제2온도센서(13b), 발열장치(12)의 발열온도를 측정하는 제3온도센서(13c) 및 상기 제1,2,3온도센서의 검출온도에 따라 발열장치(12)의 온/오프를 제어하는 제어장치(13)를 포함하고 있다.3 and 4 show both the
상기와 같이 구성된 전기 자동차용 공기조화장치에서 냉방운전을 할 경우에는 압축기(1)에서 고온 고안의 상태로 압축된 기상의 냉매를 4방밸브(7)를 통과하여 실외열교환기(2)로 유입되어 기상의 냉매와 외기와 열교환을 통해 액상의 냉매로 응축하게 되며, 이 액상의 냉매는 팽창밸브(4)에서 저온 저압으로 팽창되어 실 내열교환기(5)로 유입된다. When the cooling operation is performed in the air conditioner for the electric vehicle configured as described above, the refrigerant of the gaseous phase compressed in the state of high temperature in the
이때 실내열교환기(5)로 유입되는 냉매는 3방밸브(22)의 절환에 의해 제1수액기(20)와 제1팽창밸브(18)를 통해 실내열교환기(5)로 유입된다.At this time, the refrigerant flowing into the
실내열교환기(5)로 유입된 저온의 냉매는 실내송풍기(6)에 의해 덕트로 유입된 공기와 열교환하고 유입된 공기는 냉각됨과 동시에 저온의 냉매는 온도가 상승하여 액상에서 기상의 냉매로 변화된 후 압축기(1)로 흡입되는 싸이클을 갖는다.The low temperature refrigerant introduced into the indoor heat exchanger (5) exchanges heat with the air introduced into the duct by the indoor blower (6), and the inlet air is cooled while the low temperature refrigerant rises in temperature to change from the liquid phase to the gaseous refrigerant. And a cycle that is sucked into the
도 3을 참조하면, 압축기(1)로 흡입되는 저온의 냉매가 과열도가 부족할 경우는 전자밸브(23a)를 폐도하고 다른 전자밸브(23b)를 개도하여 발열장치(12)를 통해 냉매가 우회할 수 있도록 함으로써 냉매는 온도가 상승된 포화증기상태로 되고 원하는 과열도를 얻을 수 있어 압축기(1)로 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다. Referring to FIG. 3, when the low-temperature refrigerant sucked into the
도 4를 참조하면, 압축기(1)로 흡입되는 저온의 냉매가 과열도가 부족할 경우는 4방밸브(7) 후단에 구비된 3방밸브(25)를 절환하여 발열장치(12)를 통해 냉매가 우회할 수 있도록 함으로써 냉매는 온도가 상승된 과열증기상태로 되고 원하는 과열도를 얻을 수 있어 압축기(1)로 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다. Referring to FIG. 4, when the low-temperature refrigerant sucked into the
난방운전을 할 경우에는 도 3과 같이 4방밸브(7)를 절환하고 전자밸브(23b)를 폐도하여 냉방운전과 반대로 냉매를 유동시키게 되고, 도 4의 경우에는 3방밸브(25)를 절환하여 압축된 냉매가 발열장치(12)를 우회하지 않고 4방밸브(7)를 통해 곧바로 실내열교환기(5)로 유동되게 한다. In the case of heating operation, as shown in FIG. 3, the four-
실내열교환기(5)에서 유출된 냉매는 3방밸브(22)의 절환에 의해 냉매는 제2 수액기(21)와 제2팽창밸브(19)를 통해 실외열교환기(2)를 통과한 후 압축기(1)로 유입된다. 이때 난방능력이 부족할 경우 즉, 외기 온도가 0℃이하 일 때 히터코어(10)를 가동하게 된다.The refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (5) passes through the outdoor heat exchanger (2) through the second receiver (21) and the second expansion valve (19) by switching of the three-way valve (22). It flows into the compressor (1). At this time, when the heating capacity is insufficient, that is, the
여기서 열파이프로 구성된 히터코어(10)는 자연방열만을 하기 때문에 발열장치(12)를 구동하여 히터코어(10)로 발생열을 이송하여 난방 부족분을 보충함으로써 공조공기의 온도를 상승시켜 차실내로 강제 대류시키게 된다.Here, the
더욱이 난방시 공조공기의 온도는 발열장치(12)의 발열온도 뿐만 아니라 댐퍼(11)의 열림각도 상태를 조절하여 도입공기량을 조절함으로써 공조공기의 온도조절이 가능하고 이러한 공조공기의 온도조절은 실내열교환기(5), 히터코어(10) 및 발열장치(12)의 온도를 검출하는 각각의 온도센서(13a-13c)들의 검출온도에 따라 제어장치(13)에서 제어하게 된다.Moreover, the temperature of the air conditioning air can be controlled by controlling the amount of air introduced by controlling the opening angle of the
또한 본 발명은 상기한 시스템에 의해 제습 난방이 가능한 것으로, 상기 히트펌프 난방장치와 히터코어(10)를 통해 제습 난방을 실행하고 여기서 댐퍼(11)를 통과하는 공기량을 조절하여 제습난방의 정도를 제어하는 것은 제1,2실시예와 동일하다. In addition, the present invention is capable of dehumidifying heating by the above-described system, the dehumidification heating is performed through the heat pump heating device and the
이상과 같이 구성된 전기 자동차용 공기조화장치에서 난방능력부족시 댐퍼(11)를 절환하고, 일정온도 이하의 외기온도에 의해 가열장치(12)를 구동하여 실내로 토출되는 공조공기를 히터코어에서 재차 가열함으로써 차실내 온도를 적정온도로 유지할 수 있다.In the electric vehicle air conditioner configured as described above, when the heating capacity is insufficient, the
이상과 같이 본 발명은 열파이프로 구성된 히터코어의 발열원을 공조케이스 외부에 구비된 가열장치와 열파이프를 통해 직접 전열되게 하는 것으로, 종래 온수회를 구비하여 히터펌프로 가열된 온수를 순환시키는 구조에 비해 공조장치의 구성을 간단히 할 수 있다. As described above, the present invention is to directly heat the heat source of the heater core composed of the heat pipe through the heating device and the heat pipe provided outside the air conditioning case, and has a structure for circulating the hot water heated by the heater pump with a conventional hot water ash. Compared to this, the configuration of the air conditioner can be simplified.
더욱이 본 발명은 냉매순환회로에 압축기로 유입되는 저온의 냉매가 발열장치를 우회하는 회로를 구비함으로써 실내열교환기를 통과한 냉매가 일정한 과열도를 갖고 포화증기상태로 압축기로 유입될 수 있도록 함으로써 압축기에 걸리는 과부하를 방지할 수 있다.
Furthermore, the present invention includes a circuit in which a low-temperature refrigerant flowing into the compressor bypasses the heating device in the refrigerant circulation circuit so that the refrigerant passing through the indoor heat exchanger can be introduced into the compressor in a saturated steam state with a constant superheat degree. Overload can be prevented.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05116526A (en) * | 1991-10-30 | 1993-05-14 | Zexel Corp | Control device for air-conditioning device having electric heater |
JPH06255349A (en) * | 1993-03-04 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat pump type air conditioner for vehicle |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05116526A (en) * | 1991-10-30 | 1993-05-14 | Zexel Corp | Control device for air-conditioning device having electric heater |
JPH06255349A (en) * | 1993-03-04 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat pump type air conditioner for vehicle |
KR20070120087A (en) * | 2005-03-16 | 2007-12-21 | 리켄 비타민 가부시키가이샤 | Aliphatic polyester resin composition and sheet, film and molded article formed from the same |
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