KR100963433B1 - A heat pump system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 히트 펌프 시스템은, 열교환매체를 압축하여 배출하는 압축기와; 상기 압축기의 배출 라인에 연결되어 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제1 방향 전환수단과; 상기 제1 방향 전환수단의 포트에 라인을 매개로 연결되는 실외측 열교환기와; 상기 실외측 열교환기의 배출 라인에 연결되어 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제2 방향 전환수단과; 상기 제2 방향 전환수단의 제1 포트에 라인을 매개로 연결됨과 아울러 상기 압축기와 연결되는 수액기와; 상기 제2 방향 전환수단과 수액기 사이의 라인에 순차적으로 설치되는 팽창밸브 및 실내측 열교환기와; 상기 실내측 열교환기와 수액기 사이에 설치되어 제2 방향전환수단의 제1 포트를 통해 배출된 열교환매체가 상기 실내측 열교환기를 경유하여 상기 수액기로 유입되도록 하거나, 상기 제2 방향 전환수단의 제2 포트를 통해 배출된 열교환매체가 상기 수액기로 유입되도록 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제3 방향 전환수단과; 상기 수액기에서 배출되어 압축기로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기로부터 배출되어 상기 제2 방향전환수단으로 유동되는 열교환매체를 상호 열교환되도록 하는 내부 열교환기와; 상기 제2 방향전환수단과 상기 제3 방향전환수단 사이의 라인상에 설치되며, 엔진 냉각을 위한 냉각수와 열교환매체가 독립적으로 이중 유동되는 냉각수 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A heat pump system according to the present invention includes a compressor for compressing and discharging a heat exchange medium; First direction switching means connected to the discharge line of the compressor to selectively switch the flow path direction in at least two directions; An outdoor side heat exchanger connected to a port of the first direction switching means through a line; Second direction switching means connected to the discharge line of the outdoor heat exchanger to selectively change the flow path direction in at least two directions; A receiver connected to a first port of the second redirection means via a line and connected to the compressor; An expansion valve and an indoor heat exchanger sequentially installed in a line between the second direction switching means and the receiver; A heat exchange medium disposed between the indoor heat exchanger and the receiver and introduced through the indoor heat exchanger to the heat exchange medium discharged through the first port of the second diverting means, or the second of the second direction diverting means; Third direction switching means for selectively switching the flow direction in at least two directions so that the heat exchange medium discharged through the port flows into the receiver; An internal heat exchanger configured to mutually heat-exchange the heat exchange medium discharged from the receiver to the compressor and the heat exchange medium discharged from the outdoor side heat exchanger to the second direction changing means; It is installed on the line between the second direction switching means and the third direction switching means, characterized in that it comprises a cooling water heat exchanger in which the cooling water and the heat exchange medium for the engine cooling independently double flows.
내부 열교환기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기, 냉각수 열교환기Internal Heat Exchanger, Indoor Heat Exchanger, Outdoor Heat Exchanger, Coolant Heat Exchanger
Description
도 1은 종래 기술에 의한 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of a conventional heating and cooling system.
도 2는 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 일실시예에 대한 구성을 나타낸 도면.Figure 2 is a view showing the configuration for one embodiment of a heating and cooling system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 다른 실시예에 대한 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the configuration of another embodiment of a heating and cooling system according to the present invention.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 의한 삼방밸브의 작동 상태를 나타낸 도면.4 to 9 are views showing the operating state of the three-way valve according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 압축기100: compressor
110 : 제1 방향전환수단110: first direction switching means
120 : 실외측 열교환기120: outdoor side heat exchanger
130 : 제2 방향전환수단130: second direction switching means
140 : 수액기140: receiver
150 : 팽창밸브150: expansion valve
160 : 실내측 열교환기160: indoor side heat exchanger
200 : 제3 방향전환수단200: third direction switching means
300 : 내부 열교환기 300: internal heat exchanger
400 : 냉각수 열교환기400: cooling water heat exchanger
600 : 히터코어600: heater core
본 발명은 히트 펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방시 차량 엔진의 냉각수를 열원으로 사용하는 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system, and more particularly to a heat pump system using the cooling water of the vehicle engine as a heat source during heating.
잘 알려진 바와 같이, 냉동사이클의 냉매 흐름 방향을 역으로 하면, 난방용 히트 펌프를 구성할 수 있다.As is well known, by reversing the refrigerant flow direction of the refrigerating cycle, a heating heat pump can be constructed.
도 1에는 상기와 같은 냉난방 겸용 공기조화장치의 냉동사이클이 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.1 shows a refrigeration cycle of the air-conditioning and combined air conditioning apparatus as described above, which is briefly described as follows.
도면에서 참조부호 1은 압축기, 2는 4웨이 밸브, 3은 실내열교환기, 4는 실외열교환기, 5 및 5'는 리시버 드라이어, 6 및 6'는 제1 및 제2 팽창밸브, 그리고 참조부호 7 및 7'는 제1 및 제2 체크밸브이다.In the drawings,
또한, 도면에서 검은색 화살표는 냉방모드시의 냉매 흐름을, 흰색 화살표는 난방모드시 냉매 흐름을 각각 표시한다.In addition, in the drawing, black arrows indicate the refrigerant flow in the cooling mode, and white arrows indicate the refrigerant flow in the heating mode.
상기 압축기(1)는 흡입구(1a)와 토출구(1b)를 가지며, 흡입구(1a)를 통하여 흡입되는 저온저압의 기체상태 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구(1b)로 토출해 낸다. The compressor (1) has a suction port (1a) and the discharge port (1b), and compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant sucked through the suction port (1a) and discharges it to the discharge port (1b) in a high-temperature high-pressure gas state.
상기 4웨이 밸브(2)는 압축기(1)의 흡입구(1a)와 토출구(1b)를 실내열교환기(3)와 실외열교환기(4)로 각각 연결시키는 두 개의 독립된 통로(2a)(2b)를 가지며, 사용자의 선택에 따른 냉방운전과 난방운전 모드에 따라 냉매의 흐름 방향을 바꾸도록 절환 조작된다.The four-
상기 실내열교환기(3)는 실내에 위치되며, 냉방운전 모드에서는 저온저압의 액체상태 냉매를 기체상태로 증발시키는 역할을 하고, 난방운전 모두에서는 고온고압의 기체상태 냉매를 상온고압의 액체상태로 응축시키는 역할을 하며, 냉매의 엔탈피 변화에 대응하여 주변공기와 열교환하는 작용을 한다.The indoor heat exchanger (3) is located indoors, and serves to evaporate the low-temperature low-pressure liquid state refrigerant in the gas state in the cooling operation mode, the high-temperature high-pressure gas state refrigerant to the liquid state of room temperature and high pressure in all heating operation It acts to condense and exchange heat with ambient air in response to changes in enthalpy of the refrigerant.
상기 실외열교환기(4)는 상기 실내열교환기(3)와는 반대로 실외에 위치되며,냉방운전 모드에서는 응축기로서, 그리고, 난방운전 모드에서는 증발기로서 주변공기와 열교환하는 작용을 한다.The outdoor heat exchanger (4) is located outdoors, as opposed to the indoor heat exchanger (3), and functions to exchange heat with ambient air as a condenser in the cooling operation mode and as an evaporator in the heating operation mode.
상기 제1 및 제2 리시버 드라이어(5)(5')는 실내 또는 실외열교환기(3 또는 4)로부터 배출되는 냉매를 받아 냉매에 포함된 수분과 각종 불순물을 걸러낸 후 배출하며, 제1 및 제2 팽창밸브(6)(6')는 상기 제1 또는 제2 리시버 드라이어(5 또는 5')로부터 배출되는 상온고압의 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압함과 아울러 냉매의 유량을 조절하는 역할을 한다.The first and
이들 제1 및 제2 리시버 드라이어(5)(5')와 제1 및 제2 팽창밸브(6)(6')는 메인 냉매관(8)의 실내/실외열교환기(3)(4) 사이에서 분기 형성되는 제1 및 제2 분기관(9)(9')상에 배치되는데, 제1 분기관(9)에는 제1 리시버 드라이어(5), 제1 팽창밸브(6) 및 제1 체크밸브(7)가 순차적으로 배치되고, 제2 분기관(9')에는 제2 리시버 드라이어(5'), 제2 팽창밸브(6') 및 제2 체크밸브(7')가 순차적으로 배치된 다.These first and
여기서, 상기 제1 체크밸브(7)는 난방모드에서 냉매가 제1 분기관(9)으로 역류하는 것을 방지하며, 상기 제2 체크밸브(7')는 난방모드에서 냉매가 제2 분기관(9')으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.Here, the
이에 따라 냉/난방모드에서 냉매가 해당되는 순환로를 따라 순환하면서 요구되는 작용을 하게 된다.Accordingly, the coolant is circulated along the corresponding circulation path in the cooling / heating mode to perform the required action.
즉, 냉방모드시 냉매는 압축기(1),4웨이 밸브(2), 실외열교환기(4), 제1 분기관(9)의 제1 리시버 드라이어(5), 제1 팽창밸브(6), 제1 체크밸브(7), 실내열교환기(3) 및 4웨이밸브(2)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 경로를 순환하면서 실내를 냉방하게 된다.That is, in the cooling mode, the refrigerant may be a compressor (1), a four-way valve (2), an outdoor heat exchanger (4), a first receiver dryer (5) of the first branch pipe (9), a first expansion valve (6), Through the first check valve (7), the indoor heat exchanger (3) and the four-way valve (2) to circulate the path flowing into the compressor (1) to cool the room.
반대로 난방모드시에는 냉매가 압축기(1),4웨이밸브(2), 실내열교환기(3), 제2분기관(9')의 제2 리시버 드라이어(5'), 제2 팽창밸브(6'), 제2 체크밸브(7'), 실외열교환기(4) 및 4웨이 밸브(2)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 경로를 순환하면서 실내를 난방하게 된다.On the contrary, in the heating mode, the refrigerant is supplied to the
이때, 냉방모드에서는 제2 체크밸브(7')에 의해 냉매가 제2 분기관(9')으로 역류하지 않게 되며, 난방모드에서는 제1 체크밸브(7)에 의해 냉매가 제1 분기관(9)으로 역류하지 않게 된다.At this time, in the cooling mode, the refrigerant does not flow back to the second branch pipe 9 'by the second check valve 7', and in the heating mode, the refrigerant flows through the first branch pipe ( 9) will not flow back.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 히트 펌프 시스템은 겨울철 난방시 예를 들어 외기온도가 5℃, 상대습도가 50%인 경우 습공기의 이슬점은 -4℃인데, 난방을 위해 외기로부터 열을 흡수하기 위해서는 증발기 역할을 하는 실외열 교환기(4)의 온도는 이슬점 온도보다 더욱 낮은 온도가 되고, 이때 공기중의 수분은 실외열교환기(4)의 표면에서 응축되면서 0℃보다 낮은 온도로 응고되므로 계속적으로 실외열교환기(4)의 표면은 성에가 끼게 된다.However, the heat pump system according to the related art configured as described above has a dew point of -4 ° C in the case of winter heating, for example, when the outside air temperature is 5 ° C and the relative humidity is 50%, and absorbs heat from the outside air for heating. To this end, the temperature of the outdoor heat exchanger (4), which acts as an evaporator, becomes a temperature lower than the dew point temperature. At this time, moisture in the air is condensed on the surface of the outdoor heat exchanger (4) and solidified to a temperature lower than 0 ° C. As a result, the surface of the
이렇게 되면, 실외열교환기(4)에서 성에가 열전달의 방해인자로 작용하여 실외열교환기(4)를 통과하는 냉매온도는 증발부하로 인해 더욱 온도가 감소하게 된다.In this case, frost acts as a blocker of heat transfer in the outdoor heat exchanger (4), so that the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (4) is further reduced due to the evaporation load.
상기와 같이 실외열교환기(4)의 성에가 계속 증가하게 되면, 사이클의 열교환매체 압축비는 계속 상승하여 열교환매에의 쿨링 압력은 증가하게 되고, 외기와 열교환되기 어려워 결국에는 효율이 감소할뿐만 아니라 과도한 열교환매체의 쿨링 압력 증가로 인한 시스템의 파손을 초래하게 된다. As the frost of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 난방시 차량 실내 온도를 보다 효과적으로 빠른 시간내에 상승시킬 수 있도록 함과 아울러 충분한 열원을 확보하여 성에가 발생되지 않도록 한 히트 펌프 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a heat pump system that can raise the vehicle room temperature more efficiently and quickly during heating, and also ensures sufficient heat source so that no frost is generated. Its purpose is to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템은, 열교환매체를 압축하여 배출하는 압축기와; 상기 압축기의 배출 라인에 연결되어 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제1 방향 전환수단과; 상기 제1 방향 전환수단의 포트에 라인을 매개로 연결되는 실외측 열교환기와; 상기 실외측 열교환기의 배출 라인에 연결되어 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제2 방향 전환수단과; 상기 제2 방향 전환수단의 제1 포트에 라인을 매개로 연결됨과 아울러 상기 압축기와 연결되는 수액기와; 상기 제2 방향 전환수단과 수액기 사이의 라인에 순차적으로 설치되는 팽창밸브 및 실내측 열교환기와; 상기 실내측 열교환기와 수액기 사이에 설치되어 제2 방향전환수단의 제1 포트를 통해 배출된 열교환매체가 상기 실내측 열교환기를 경유하여 상기 수액기로 유입되도록 하거나, 상기 제2 방향 전환수단의 제2 포트를 통해 배출된 열교환매체가 상기 수액기로 유입되도록 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제3 방향 전환수단과; 상기 수액기에서 배출되어 압축기로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기로부터 배출되어 상기 제2 방향전환수단으로 유동되는 열교환매체를 상호 열교환되도록 하는 내부 열교환기와; 상기 제2 방향전환수단과 상기 제3 방향전환수단 사이의 라인상에 설치되며, 엔진 냉각을 위한 냉각수와 열교환매체가 독립적으로 이중 유동되는 냉각수 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat pump system according to the present invention for achieving the above object comprises a compressor for compressing and discharging the heat exchange medium; First direction switching means connected to the discharge line of the compressor to selectively switch the flow path direction in at least two directions; An outdoor side heat exchanger connected to a port of the first direction switching means through a line; Second direction switching means connected to the discharge line of the outdoor heat exchanger to selectively change the flow path direction in at least two directions; A receiver connected to a first port of the second redirection means via a line and connected to the compressor; An expansion valve and an indoor heat exchanger sequentially installed in a line between the second direction switching means and the receiver; A heat exchange medium disposed between the indoor heat exchanger and the receiver and introduced through the indoor heat exchanger to the heat exchange medium discharged through the first port of the second diverting means, or the second of the second direction diverting means; Third direction switching means for selectively switching the flow direction in at least two directions so that the heat exchange medium discharged through the port flows into the receiver; An internal heat exchanger configured to mutually heat-exchange the heat exchange medium discharged from the receiver to the compressor and the heat exchange medium discharged from the outdoor side heat exchanger to the second direction changing means; It is installed on the line between the second direction switching means and the third direction switching means, characterized in that it comprises a cooling water heat exchanger in which the cooling water and the heat exchange medium for the engine cooling independently double flows.
이하, 본 발명에 의한 차량용 냉난방 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of a vehicle air conditioning system according to the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 일실시예에 대한 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 냉난방 시스템의 다른 실시예에 대한 구성을 나타낸 도면이며, 도 4 내지 도 9는 본 발명에 의한 삼방밸브의 작동 상태를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of an embodiment of a heating and cooling system according to the present invention, Figure 3 is a view showing the configuration of another embodiment of a heating and cooling system according to the present invention, Figures 4 to 9 Figure 3 shows the operating state of the three-way valve.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 냉난방 시스템은, 압축기(100)와, 제1 방 향전환수단과, 실외측 열교환기(120)와, 제2 방향전환수단과, 수액기(140)와, 팽창밸브(150)와, 실내측 열교환기(160)와, 제3 방향전환수단과, 내부 열교환기(300)와, 냉각수 열교환기(400)를 포함하여 이루어진다.As shown, the heating and cooling system according to the present invention, the
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 구성요소의 연결관계를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the connection of the components according to the present invention configured as described above in more detail.
먼저, 압축기(100)는 열교환매체를 압축하여 배출하는 역할을 한다.First, the
상기 압축기(100)의 배출 라인(101)에는 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제1 방향전환수단이 설치된다.The
상기 제1 방향전환수단은 본 발명에서는 바람직하게 제1 삼방밸브(110)를 사용하였으며, 이 제1 삼방밸브(110)의 포트(111)에는 라인을 매개로 실외측 열교환기(120)가 연결된다.In the present invention, the first direction switching means preferably uses the first three-
상기 실외측 열교환기(120)의 배출 라인(121)에는 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제2 방향전환수단이 연결된다. 이 제2 방향전환수단으로 제2 삼방밸브(130)가 사용된다.A second direction switching means for selectively switching the flow direction in at least two directions is connected to the
상기 제2 삼방밸브(130)의 포트(131)에는 라인을 매개로 수액기(140)가 연결됨과 아울러 이 수액기(140)는 또한 상기 압축기(100)와 연결된다.The
상기 제2 삼방밸브(130)와 수액기(140) 사이의 라인에는 순차적으로 설치되는 팽창밸브(150) 및 실내측 열교환기(160)가 연결된다.The
상기 실내측 열교환기(160)와 수액기(140) 사이에는 제2 삼방밸브(130)의 포트(132)를 통해 배출된 열교환매체가 실내측 열교환기(160)를 경유하여 상기 수액 기(140)로 유입도도록 하거나, 상기 제2 방향 전환수단(130)의 제2 포트(132)를 통해 배출된 열교환 매체가 상기 수액기(140)로 유입되도록 유로 방향을 적어도 2방향 이상 선택적으로 전환하는 제3 방향전환수단이 설치된다.Between the
여기서, 상기 제3 방향전환수단의 일실시예로 제3 삼방밸브(200)가 사용된다.Here, the third three-
상기 수액기(140)에서 배출되어 압축기(100)로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기(120)로부터 배출되어 상기 제2 삼방밸브(130)로 유동되는 열교환매체를 상호 열교환되도록 하는 내부 열교환기(300)가 설치된다.Internal heat exchanger for exchanging heat exchange medium discharged from the
상기 제2 삼방밸브(130)와 상기 제3 삼방밸브(200) 사이의 라인상에는 냉각수 열교환기(400)가 설치되며, 이 냉각수 열교환기(400)에는 엔진(500) 냉각을 위한 냉각수와 열교환매체가 독립적으로 이중 유동된다.A
여기서, 상기 엔진(500) 냉각을 위한 냉각수는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 열교환기(400)만을 경유하도록 구성된다.Here, the cooling water for cooling the
그리고, 다른 실시예로 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(500) 냉각을 위한 냉각수는 상기 냉각수 열교환기(400)를 경유한 다음, 내부 열교환기(300)를 경유한 후, 엔진(500)으로 복귀되는 과정을 거치도록 구성할수도 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 3, the cooling water for cooling the
그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(500)과 상기 냉각수 열교환기(400) 사이의 냉각수 유동라인(501)에 솔레노이드 밸브(600)를 더 구비하며, 난방모드시 냉각수가 상기 냉각수 열교환기(400)를 경유하도록 상기 솔레노이드 밸브(600)를 온시키고, 냉방모드시 냉각수가 상기 냉각수 열교환기(400)를 통과 하지 못하도록 상기 솔레노이드 밸브(600)를 오프시키도록 할수 있다.2 and 3, the
도시된 바와 같이, 여름철 냉방모드일때에는 통상의 에어컨 시스템과 같이 엔진(500)의 구동에 의해 압축기(100)가 작동되고, 이 압축기(100)의 작동에 의해 열교환매체는 고온ㆍ고압으로 압축되어 압송된 후, 제1 삼방밸브(110)를 통과하게 된다. As shown, in the summer cooling mode, the
상기 제1 삼방밸브(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 개폐변(110a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에 열교환매체는 압축기(100)에서 실외측 열교환기(120)측으로 유동된다.Since the first three-
여기서, 상기 개폐변(110a)이 도 4에 도시된 상태로 개방되어 있어, 압축기(100)에서 압송된 열교환매체는 실내측 열교환기(160)로 유동되지 못하는 상태가 된다.Here, the open /
한편, 실외측 열교환기(120)를 통과하여 응축된 열교환매체는 내부 열교환기(300)를 경유하여 제2 삼방밸브(130)를 통과하게 된다.Meanwhile, the heat exchange medium condensed by passing through the
상기 제2 삼방밸브(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 개폐변(130a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에 열교환매체는 내부 열교환기(300)에서 배출되어 팽창밸브(150)측으로 유동된다.Since the second three-
여기서, 상기 개폐변(130a)이 도 5에 도시된 상태로 개방되어 있어, 내부 열교환기(300)에서 배출된 열교환매체는 냉각수 열교환기(400)측으로 유동되지 못하게 된다.Here, the open /
상기 팽창밸브(150)측으로 유동된 열교환매체는 저온ㆍ저압으로 팽창된 후, 실내측 열교환기(160)에서 주위의 열을 흡수하여 냉방 성능을 발휘하게 된다.After the heat exchange medium flowing to the
이후, 실내측 열교환기(160)를 통과한 열교환 매체는 제3 삼방밸브(200)를 통과하게 된다.Thereafter, the heat exchange medium passing through the indoor
상기 제3 삼방밸브(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 개폐변(210a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에 실내측 열교환기(160)에 배출된 열교환매체는 수액기(140)측으로 유동된다.As the third three-
여기서, 상기 개폐변(210a)이 도 6에 도시된 상태로 개방되어 있어 실내측 열교환기(160)에서 배출된 열교환매체는 수액기(140)측으로만 유동된다.Here, the open /
다음으로, 상기 수액기(140)를 통과한 열교환매체는 내부 열교환기(300)를 통과한 후, 압축기(100)로 다시 유입된다.Next, the heat exchange medium passing through the
여기서, 상기 내부 열교환기(300)에서는 상기 수액기(140)에서 배출되어 압축기(100)로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기(120)로부터 배출되어 상기 제2 삼방밸브(130)측로 유동되는 열교환매체가 상호 열교환된다.Here, the
이제까지의 설명은 여름철 냉방모드에 대하여 설명하였다.The description so far has described the summer cooling mode.
한편, 겨울철 초기 차량 운행시 난방을 하고자 하는 경우 또는 최고 난방이 필요한 경우에 도 7에 도시된 바와 같이, 개폐변(110a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에 열교환매체는 제1 삼방밸브(110)를 경유하여 압축기(100)에서 고온ㆍ고압의 상태로 실내측 열교환기(160)측으로 유동된다.On the other hand, when the vehicle is to be heated during the initial winter operation or when the highest heating is required, as shown in FIG. The gas flows through the
여기서, 실내측 열교환기(160)로 유입된 고온ㆍ고압의 열교환매체는 외부로부터 들어오는 차가운 공기와 열교환되어 실내로 따뜻한 공기가 공급되도록 주위의 공기를 상승시킨다Here, the heat exchange medium of high temperature and high pressure introduced into the
다음으로, 실내측 열교환기(160)로 유동된 열교환매체는 온도가 감소된 후 팽창밸브(150)를 경유하여 교축된 후, 제2 삼방밸브(130)에 도달한다.Next, the heat exchange medium flowing to the
상기 제2 삼방밸브(130)는 도 9에 도시된 바와 같이 개폐변(130a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에 팽창밸브(150)측에서 냉각수 열교환기(400)측으로 열교환매체는 유동된다.9, the heat exchange medium flows from the
상기 냉각수 열교환기(400)를 통과하는 열교환매체는 도 2에 도시된 바와 같이,냉각수 열교환기(400)측으로 통과하는 고온의 엔진 냉각수(엔진(500)을 냉각하고난 뒤 상승된 냉각수)로부터 열을 흡수하여 증발한다.The heat exchange medium passing through the
여기서, 상기 개폐변(130a)이 도 9에 도시된 상태로 개방되어 있어 팽창밸브(150)에서 배출된 열교환 매체는 내부 열교환기(300)측으로 유동되지 못하게 된다.Here, the open /
한편, 상기 냉각수 열교환기(400)측으로 유동된 열교환매체는 증발하여 다시 제3 삼방밸브(200)로 도달한다.On the other hand, the heat exchange medium flowing to the cooling
상기 제3 삼방밸브(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 개폐변(200a)이 개방되어 있는 상태이기 때문에, 열교환매체는 수액기(140)측으로 유동된다.As shown in FIG. 8, since the third three-
상기 수액기(140)측으로 유동된 열교환매체는 기체와 액체가 분리된 후 기체 상태로 내부 열교환기(300)를 통과한 후 압축기(100)로 복귀한다.The heat exchange medium that flows toward the
한편, 도 2에 도시된 바와 같은 실시예 대신에 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(500)을 냉각하기 위해 사용된 냉각수는 상기 냉각수 열교환기(400)를 경유한 다음, 내부 열교환기(300)를 경유한 후, 엔진(500)으로 복귀되는 과정을 거치도록 구성할수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3 instead of the embodiment as shown in FIG. 2, the coolant used to cool the
한편, 이제까지 전술한 열교환매체로는 R134a를 사용할 수 도 있고, 이산화탄소를 대체하여 사용할 수 도 있다.Meanwhile, R134a may be used as the heat exchange medium described above, or carbon dioxide may be used instead.
이상 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템에 따르면, 난방시 차량 실내 온도를 보다 효과적으로 빠른 시간내에 상승시킬 수 있음과 아울러 공기를 열원으로 하는 기존 히트 펌프 시스템의 가장 큰 단점이 성에 발생의 문제점을 해결할 수 있으며, 냉매를 이용해 에어컨 뿐만 아니라 히트 펌프도 가능하게 구현할 수 있다.
As described above, according to the heat pump system according to the present invention, it is possible to raise the vehicle indoor temperature more efficiently and quickly when heating, and the biggest disadvantage of the conventional heat pump system using air as a heat source is that The problem can be solved, and it is possible to implement not only an air conditioner but also a heat pump using a refrigerant.
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